规律为: i^1=i, i^2=-1, i^3=-i, i^4=1, i^5=i^1=i,i^(4k)=1, i^(4k+1)=i ,i^(4k+2)=-1, i^(4k+3)=-i。
虚数i的n次方运算公式……虚数i的n次方运算公式:f=i^0。在数学中,虚数就是形如a+bi的数,其中a,b是实数,且b≠0,i=-1。虚数这个名词是17世纪著名数学家笛卡尔创立,因为当时的观念认为这是真实不存在的数字。次方最基本的定义是:设a为某数,n为正整数,a的n次方表示为a。
复数
我们把形如 z=a+bi(a、b均为实数)的数称为复数。其中,a 称为实部,b 称为虚部,i 称为虚数单位。当 z 的虚部 b=0 时,则 z 为实数;当 z 的虚部 b≠0 时,实部 a=0 时,常称 z 为纯虚数。复数域是实数域的代数闭包,即任何复系数多项式在复数域中总有根。
复数是由意大利米兰学者卡当在16世纪首次引入,经过达朗贝尔、棣莫弗、欧拉、高斯等人的工作,此概念逐渐为数学家所接受。复数的加法法则:设z1=a+bi,z2=c+di是任意两个复数。两者和的实部是原来两个复数实部的和,它的虚部是原来两个虚部的和。两个复数的和依然是复数。
——复数
虚数单位i有如下性质
i^(4n)=1
i^(4n+1)=i
i^(4n+2)=-1
i^(4n+3)=-i
根据虚数单位的定义i²=-1可以证明以上结论
1、i的三次方为-i。
2、i的四次方位1。
3、i的五次方为i。
虚数i的运算公式:(a+bi)±(c+di)=(a±c)+(b±d)i
(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i
(a+bi)/(c+di)=(ac+bd)/(c²+d²)+(bc-ad)i/(c²+d²)
r1(isina+cosa)r2(isinb+cosb)=r1r2[cos(a+b)+isin(a+b)]
其中a,b是实数,且b≠0,i²=-1。
虚数i的三角函数公式:
1、sin(a+bi)=sin(a)cos(bi)+sin(bi)cos(a)=sin(a)cosh(b)+isinh(b)cos(a)
2、cos(a-bi)=cos(a)cos(bi)+sin(bi)sin(a)=cos(a)cosh(b)+isinh(b)sin(a)
3、tan(a+bi)=sin(a+bi)/cos(a+bi)
4、cot(a+bi)=cos(a+bi)/sin(a+bi)
5、sec(a+bi)=1/cos(a+bi)
6、csc(a+bi)=1/sin(a+bi)
欧拉公式是最浪漫的数学公式:
复变函数中,e^(ix)=(cos x+isin x)称为欧拉公式,e是自然对数的底,i是虚数单位。
拓扑学中,在任何一个规则球面地图上,用 R记区域个 数 ,V记顶点个数 ,E记边界个数 ,则 R+ V- E= 2,这就是欧拉定理 ,它于 1640年由 Descartes首先给出证明 ,后来 Euler(欧拉 )于 1752年又独立地给出证明 ,我们称其为欧拉定理 ,在国外也有人称其 为 Descartes定理。
把复指数函数与三角函数联系起来的一个公式,e是自然对数的底,i是虚数单位。它将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,它不仅出现在数学分析里,而且在复变函数论里也占有非常重要的地位,更被誉为“数学中的天桥”。
这个恒等式也叫做欧拉公式,它是数学里最令人着迷的一个公式,它将数学里最重要的几个数字联系到了一起:两个超越数:自然对数的底e,圆周率π;两个单位:虚数单位i和自然数的单位1;以及被称为人类伟大发现之一的0。数学家们评价它是“上帝创造的公式”。
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