复数的认识与理解
复数 ⇒ 数从一维变成了二维平面;
F(w)=F[f(t)]=∫∞−∞f(t)e−iwtdt
复数在傅里叶变换中起到的作用主要是将正弦波和余弦波组合起来(),只是一种组合而已(一种数学 trick,或者数学家的魔法),目的是便于表达,或者简化表达。
1. 复数的物理意义:旋转
复数最直观的理解就是旋转!
4* i* i = -4;就是“4”在数轴上旋转了180度。
那么4*i 就是旋转了90度。
注意:已知i的平方等于-1 .
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考虑 ,如果横轴为实数轴,纵轴为虚数轴(实数轴,虚数轴构成复平面,complex plane)的话, 将实数轴上的 4,向左旋转了 90°, 继续作用于 又让其左旋了 90°, 即是让其左旋 180°
2. 复数的物理意义:从一维到二维
首先先想象 et(指数函数)的函数形状,将其变化为 eit 后,eit=cost+isint 后,就变为了一个螺旋线:
该螺旋线由参数方程给出:
- x:实部轴,x=cost
- y:虚部轴,y=isint
- z:参数轴,z=t
3. 保留维度信息
假如我让你计算 3+5,虽然你可以轻松的计算出 8,但是如果让你分解 8 你会有无数种分解的方法,3 和 5 原始在各自维度上的信息被覆盖了。
但是计算 3+5i 的话,你依然可以分解出实部和虚部,就像上图那样。