Question

数学学习复数有什么实际的生活应用

Answer 1

基础教育阶段学习的东西也许很多人都觉得没有用，但是我们并不注定都是平庸的大众。很多技术领域都需要用上复数。比如：系统分析 　　在系统分析中，系统常常通过拉普拉斯变换从时域变换到频域。因此可在复平面上分析系统的极点和零点。分析系统稳定性的根轨迹法、奈奎斯特图法（Nyquist plot）和尼科尔斯图法（Nichols plot）都是在复平面上进行的。 　　无论系统极点和零点在左半平面还是右半平面，根轨迹法都很重要。如果系统极点 　　位於右半平面，则因果系统不稳定； 都位于左半平面，则因果系统稳定； 位於虚轴上，则系统为临界稳定的。 如果系统的全部零点都位於右半平面，则这是个最小相位系统。如果系统的极点和零点关於虚轴对称，则这是全通系统。 信号分析 　　信号分析和其他领域使用复数可以方便的表示周期信号。模值|z|表示信号的幅度，辐角arg(z)表示给定频率的正弦波的相位。 　　利用傅立叶变换可将实信号表示成一系列周期函数的和。这些周期函数通常用形式如下的复函数的实部表示： 　　其中ω对应角频率，复数z 包含了幅度和相位的信息。 　　电路分析中，引入电容、电感与频率有关的虚部可以方便的将电压、电流的关系用简单的线性方程表示并求解。（有时用字母j 作为虚数单位，以免与电流符号i 混淆。） 反常积分 　　在应用层面，复分析常用以计算某些实值的反常函数，藉由复值函数得出。方法有多种，见围道积分方法。 量子力学 　　量子力学中复数是十分重要的，因其理论是建基於复数域上无限维的希尔伯特空间。 相对论 　　如将时间变数视为虚数的话便可简化一些狭义和广义相对论中的时空度量 (Metric) 方程。 应用数学 　　实际应用中，求解给定差分方程模型的系统，通常首先找出线性差分方程对应的特征方程的所有复特征根r ，再将系统以形为f(t) = e的基函数的线性组合表示。 流体力学 　　复函数於流体力学中可描述二维势流 (2D Potential Flow)。 碎形 　　一些碎形如曼德勃罗集合和茹利亚集 (Julia set) 是建基於复平面上的点的。