复数常见运算公式 复数的数学运算_天天关注

2023-06-30 16:12:23 来源:

hello大家好,我是城乡经济网小晟来为大家解答以上问题,复数常见运算公式,复数的数学运算很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!


(资料图片仅供参考)

学习《Python Cookbook》第三版

你写的最新的网络认证方案代码遇到了一个难题,并且你唯一的解决办法就是使用复数空间。再或者是你仅仅需要使用复数来执行一些计算操作。

复数可以用使用函数 complex(real, imag) 或者是带有后缀 j 的浮点数来指定。比如:

a = complex(2, 3)b = 3 - 6jprint(a)# "(2 3j)"print(b)# "(3-6j)"

对应的实部、虚部和共轭复数可以很容易的获取。就像下面这样:

print(a.real)# "2.0"print(a.imag)# "3.0"print(a.conjugate())# "(2-3j)"

另外,所有常见的数学运算都可以工作:

print(a b)# "(5-3j)"print(a - b)# "(-1 9j)"print(a * b)# "(24-3j)"print(a / b)# "(-0.26666666666666666 0.4666666666666667j)"print(abs(a))# "3.605551275463989"

如果要执行其他的复数函数比如正弦、余弦或平方根,使用 cmath 模块:

import cmathprint(cmath.sin(a))# "(9.15449914691143-4.168906959966565j)"print(cmath.cos(a))# "(-4.189625690968807-9.109227893755337j)"print(cmath.exp(a))# "(-7.315110094901103 1.0427436562359045j)"

Python 中大部分与数学相关的模块都能处理复数。比如如果你使用 numpy ,可以很容易的构造一个复数数组并在这个数组上执行各种操作:

import numpy as npnp_a = np.array([2 3j, 2-5j, 8 9j])print(np_a)# "[2. 3.j 2.-5.j 8. 9.j]"print(np_a 2)# "[ 4. 3.j 4.-5.j 10. 9.j]"print(np.sin(np_a))# "[ 9.15449915 -4.16890696j 67.47891524 30.87943134j 4008.42651446-589.49948373j]"

Python 的标准数学函数确实情况下并不能产生复数值,因此你的代码中不可能会出现复数返回值。

如果你想生成一个复数返回结果,你必须显示的使用 cmath 模块,或者在某个支持复数的库中声明复数类型的使用。比如:

import mathimport cmath# print(math.sqrt(-1))# 报错 ValueError: math domain errorprint(cmath.sqrt(-1))# "1j"

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,j称为虚数单位。当z的虚部等于零时,常称z为实数;当z的虚部不等于零时,实部等于零时,常称z为纯虚数。

加法法则

复数的加法法则:设z1=a bj,z2=c dj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。

即 (a bj) (c dj) = (a c) (b d)j

减法法则

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。

即 (a bj) (c - dj) = (a - c) (b - d)j

乘法法则

复数的乘法法则:把两个复数相乘,类似两个多项式相乘,结果中i2= -1,把实部与虚部分别合并。两个复数的积仍然是一个复数。

即 (a bj) * (c - dj) = (ac - bd) (bc ad)j

除法法则

运算方法:将分子和分母同时乘以分母的共轭复数,再用乘法法则运算,即

NumPy(Numerical Python) 是 Python 语言的一个扩展程序库,支持大量的维度数组与矩阵运算,此外也针对数组运算提供大量的数学函数库。

本文就为大家讲解到这里,希望对大家有所帮助。

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