Julia 复数和有理数

简介: 在Julia中,复数和有理数是内置类型,支持数学运算。复数如`1+2im`,其中`im`代表虚部。算术操作包括加减乘除和幂运算,如`(1+2im)*(2-3im)`。Julia允许便捷的语法直接处理复数。同样,有理数也得到支持,提供了分数运算的精确表示。

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。

由于 Julia 允许数值字面量作为数值字面量系数,这种绑定就足以为复数提供很方便的语法,类似于传统的数学记法:

实例
julia> 1+2im
1 + 2im
我们也可以对复数进行各种算术操作:

实例
julia> (1 + 2im)*(2 - 3im)
8 + 1im

julia> (1 + 2im)/(1 - 2im)
-0.6 + 0.8im

julia> (1 + 2im) + (1 - 2im)
2 + 0im

julia> (-3 + 2im) - (5 - 1im)
-8 + 3im

julia> (-1 + 2im)^2
-3 - 4im

julia> (-1 + 2im)^2.5
2.729624464784009 - 6.9606644595719im

julia> (-1 + 2im)^(1 + 1im)
-0.27910381075826657 + 0.08708053414102428im

julia> 3(2 - 5im)
6 - 15im

julia> 3(2 - 5im)^2
-63 - 60im

julia> 3(2 - 5im)^-1.0
0.20689655172413796 + 0.5172413793103449im

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在Julia中,复数和有理数是内置支持的数据类型。复数如`1+2im`,其中`im`代表虚数单位-i,可直接进行算术运算,如乘法、除法、加法和减法,以及幂运算。例如:`(1+2im)*(2-3im)`结果为`8+1im`。有理数也得到良好处理,允许直接使用分数形式。这些特性提供了数学表达式的直观和高效表示。
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