什麼東西不能比大小,但是可以比長短哩? - 梅斯普雷爾的數學世界 - udn部落格
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作家:梅斯普雷爾
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    什麼東西不能比大小,但是可以比長短哩?
    2008/10/02 03:10:55
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    答案是虛數,如果您想歪了,請不要承認~

    要如何跟高中學生講『虛數不能比大小』這件事,跟他說背起來嗎?

    還是根本不要提?那~如果學生硬要問怎麼辦哩?

    在回答這問題之前~

    我們先來看看歷史上有哪些的大數學家對虛數這東西頭疼過

    虛數最初是在解二次方程的過程中出現的。1484年,法國人舒開在《算術三篇》中,解二次方程4+x2=3x,得根,他聲明這根是不可能的。

    1545
    年,義大利數學家卡丹第一個認真地討論虛數,並給出運算的方法。在《大術》中,他解這樣的問題:兩數的和是10,積是40,求這兩數。

    用現代的符號,可列成方程

    x(10- x)=40, x2-10 x +40=0,

    得到兩個根5+, 5-卡丹覺得奇怪,負數怎樣開平方?他稱負數的平方根爲“詭辯量”,並懷疑這種數的運算合法性。他說:“不管我的良心受到多大的責備,但是,的的確確5+5-剛好等於40!”。

    過了將近一百年,解析幾何的創始人笛卡兒在《幾何學》中第一次給這種“詭辯量”取了一名字叫“虛數”(和“實數”相對)。他認爲這種根不是實在的,而是虛的。

    英國大科學家牛頓也並不認爲虛數根是有意義的,這很可能是由於它們缺乏物理意義。

    德國數學家萊布尼茨雖在形式運算中使用虛數,但並不理解虛數的性質。他說:“聖靈在分析的奇觀中找到了超凡的顯示,這就是那個理想的端兆,那個介於存在與不存在之間的兩栖怪物,那個我們稱爲虛的-1的平方根。”把虛數看作“兩栖怪物”,添上神秘色彩。

    直到18世紀,瑞士大數學家歐拉還是說這種數隻存在於“幻想之中”。1777年,他在遞交給彼得堡科學院的論文《微分公式》中首次使用i表示,但很少有人注意它,直到1801年,德國大數學家高斯系統地使用這個符號,以後漸漸通行於全世界。

    SO~是高斯解決的,那高斯是怎麼解決的呢?

    原來,高斯把狄卡爾座標系統的X軸改成了實軸,Y軸改成了虛軸

    天阿~如此巧妙的一步,不僅賦予了複數幾何意義

    更能讓人一目了然的清楚,為何虛數不能比大小

    原來,實數軸以外的複數都是複數平面上的一個點

    所以,當然不能比較大小.(點沒有大小之分.)

    當然,高斯平面的貢獻不只如此,高斯平面還能轉換成極座標形式

    以三角函數的形式來表示複數,不過這是題外話了!

    話說回來,那比長短又是怎麼回事?

    在回答這個問題之前,我們先來看看實數是怎麼比長短的?

    實數的長短,可以定義為實數跟原點的距離,也就是實數的絕對值

    套用這個觀念,複數也可以比長短

    複數跟原點的距離,也就是複數的絕對值.

    這樣就可以一較長短囉!^ ^

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    迴響(4) :
    4樓.
    2008/10/05 19:12
    好久不見
    我想學!可以補習嗎
    3樓. 鳳彩翎:阿9公然侮辱
    2008/10/05 00:09
    ...

      可以大聲說出來嗎?......

      ㄟ數學專家 因為還無力無力 所以今天還素釣點滴來的ㄛ...

      認識您真好 生病時討論大小 長短...感覺會興奮ㄋㄟ

    認識您更好.

    在您生病時,居然還特地來訪.

    梅斯普雷爾2008/10/05 00:47回覆

    吊了2天點滴,看樣子挺嚴重的.

    如果您自己不能好好照顧自己,

    也該找個人來照顧您了,別再拖囉~加油.

    在下正努力擺脫單身.您快跟上吧~

    梅斯普雷爾2008/10/05 01:01回覆
    2樓. 伶*
    2008/10/02 21:48
    ....
    霧煞煞

    那是高中數學,妳想學嗎?

    基礎可能還不夠?怎辦?來我家補習吧!

    梅斯普雷爾2008/10/02 22:43回覆
    1樓. 時和
    2008/10/02 10:00
    謝謝梅斯大俠
    小孩剛上高中,與您同行(ㄒㄧㄥˊ)

    只是覺得用代數方法來講解太麻煩

    用幾何方式快多了

    最近在研究 把三角和幾何重新融合在一起

    就稱為 三角幾何 吧!

    梅斯普雷爾2008/10/02 22:45回覆
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