虚数是一种复数,可以用i表示,其中i是不等于0的数,它满足i²=-1。由此可以得到,任意一个复数都可以写成a bi的形式,其中a是实部,b是虚部,a和b都是实数。
虚数的定义虽然看起来比较抽象,但实际上虚数是可以用于物理、工程等领域,比如交流电中的电压、电流,就需要用到虚数。此外,在复数的运算中,虚数也有着重要的作用。
虚数与实数一样,也可以进行四则运算。具体来说,设z1=a bi,z2=c di,则它们的和差分别为z1 z2=(a c) (b d)i和z1-z2=(a-c) (b-d)i;它们的乘积为z1z2=(ac-bd) (ad bc)i;它们的商为z1/z2=(ac bd)/(c² d²) (bc-ad)/(c² d²)i。
可以看到,虚数的运算法则与实数的运算法则有着很多相似的地方,但也有着一些不同之处。例如,在虚数的乘积中,两个虚数的虚部相乘得到的是一个负数,这就与实数不同了。