Julia 复数和有理数

简介: Julia 支持复数和有理数,提供预定义类型及数学运算。复数形式为 `a+bi`,其中 `a` 是实部,`b` 是虚部,`i` 是虚数单位。全局常量 `im` 表示 `-1` 的平方根。示例中,`z = 1 + 2im` 是一个复数,`real()` 和 `imag()` 分别获取实部和虚部,`conj()` 得到复共轭,`abs()` 和 `abs2()` 计算绝对值和平方后的绝对值,而 `angle()` 返回相位角。`abs2` 避免了开平方根,提高效率。

Julia 复数和有理数

本章节我们主要要来学习 Julia 的复数和有理数。

Julia 语言包含了预定义的复数和有理数类型,并且支持它们的各种标准数学运算和初等函数。

复数

复数,为实数的延伸,它使任一多项式方程都有根。

我们把形如 z=a+bi(a、b均为实数)的数称为复数。其中,a 称为实部,b 称为虚部,i 称为虚数单位,它有着性质。当 z 的虚部 b=0 时,则 z 为实数;当 z 的虚部 b≠0 时,实部 a=0 时,常称 z 为纯虚数。

全局常量 im 被绑定到复数 i,表示 -1 的主平方根。

Julia 提供了一些操作复数的标准函数:

实例
julia> z = 1 + 2im
1 + 2im

julia> real(1 + 2im) # z 的实部
1

julia> imag(1 + 2im) # z 的虚部
2

julia> conj(1 + 2im) # z 的复共轭
1 - 2im

julia> abs(1 + 2im) # z 的绝对值
2.23606797749979

julia> abs2(1 + 2im) # 取平方后的绝对值
5

julia> angle(1 + 2im) # 以弧度为单位的相位角
1.1071487177940904
按照惯例,复数的绝对值(abs)是从零点到它的距离。abs2 给出绝对值的平方,作用于复数上时非常有用,因为它避免了取平方根。

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在 Julia 中,预定义的复数和有理数类型支持多种数学运算。复数以 `a+bi` 形式表示,其中 `a` 是实部,`b` 是虚部,`i` 是虚数单位。全局常量 `im` 等于 `-1` 的平方根,简化了复数的书写。例如,`1+2im` 是一个复数。可以进行加、减、乘、除和幂运算,如 `(1 + 2im)^2.5` 结果是 `-3 - 4im`。有理数未在此摘要中提及。
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