关于虚数,这是一个神奇的数字,它的平方等于-1。关于虚数的引入,它是根据向量在平面中的旋转得到的推论和大胆的假设。在平面中如果-1作用在一个向量上,这个向量会逆时针旋转180°,-1两次作用在同一个向量上,这个向量会旋转360°,回到原来所在的位置。所以说,可以将-1理解成一个算符。同样,如果我们将向量旋转90°呢,可以规定一个算符作用在向量上,让向量逆时针旋转90°,这个算符有一个特点。连续作用一个向量两次,向量会逆时针旋转180°,与-1的作用效果一样。因此,规定i的平方等于-1。

在这基础之上,建立了复平面坐标系。横轴x轴为实轴,虚轴y轴为虚轴。每一个向量都对应一个复数a ib,a,b为实数。

那么问题来了,让向量在复平面中旋转任何角度时,该怎样对复平面中的向量进行作用。通过一系列证明,证明了在复平面中,cosθ isinθ与e^iθ 的作用效果一样。

离散数学欧拉公式的推广(从虚数i到欧拉公式)(1)

离散数学欧拉公式的推广(从虚数i到欧拉公式)(2)

离散数学欧拉公式的推广(从虚数i到欧拉公式)(3)

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