Комплексные числа
Мнимая единица
На специальной панели символов системы Mathematica имеется мнимая единица, но иногда ее удобно ввести просто как букву I или даже как \[Imaginaryi] или \[ImaginaryJ]. Вот примеры.
2I
+
1
1
+
2i
2J
+
5
5
+
2i
Вещественная часть комплексного числа: функция Re
Это совсем незамысловатая функция, возвращающая вещественную часть комплексного числа.
Re[
3
+
4I
]
3
Re[a
+
bI]
-
Im[b]
+
Re[a]
Заметьте, что в последнем примере вещественность а и b не предполагается.
Мнимая часть комплексного числа: функция Im
Тоже совсем незамысловатая функция, возвращающая мнимую часть комплексного числа.
Im[
3
+
4I
]
4
{Im[a
+
bI], ComplexExpand[Im[a
+
b I]]}
{Im[a]
+
Re[b], b}
Заметьте, что в случае Im[a+b I] вещественность а и b не предполагается – в отличие от случая, когда используется функция ComplexExpand.
Аргумент комплексного числа: функция Arg
Функция Arg[z] возвращает аргумент комплексного числа z.
Вот как, например, можно получить аргументы корней четвертой степени из 1.
Возвращаемый угол всегда по абсолютной величине не превосходит n.
Сопряженное комплексное число: функция Conjugate
Выражение Conjugate [z] представляет собой сопряженное комплексное число z. Вот как, например, можно получить число, сопряженное к х+I у.
Conjugate[x
+
Iy]
Conjugate[x]
-
IConjugate[y]
Заметьте, что х и у предполагаются комплексными.
Резюме
Мы рассмотрели основные числовые системы, предусмотренные в системе Mathematica. Они полностью охватывают классическую математику. Благодаря такому богатству система Mathematica может помочь в решении практически любых математических задач. Но благодаря этому же богатству при решении задач можно столкнуться с теми же проблемами, что и в математике. И потому решение исследовательских задач с помощью системы Mathematica может потребовать основательного знакомства с методологией применения данной системы в конкретной области науки и техники. Конечно, по высказыванию Гаусса, математика – царица всех наук. И потому в первую очередь следует освоить именно методологию применения системы Mathematica к решению математических задач. И начнем мы с царицы математики (по выражению того же Гаусса) – с арифметики.