8 Комплексные числа

8.1 Мнимая единица и представления комплексных чисел

8.1.3 Определение комплексных чисел

После первого успеха, давайте перейдем к более общему уравнению math formula и найдем его решение math formula. Мы называем помноженное на мнимую единицу math formula вещественное число

Мнимым числом: math formula где math formula

Если мы рассмотрим еще более общее уравнение, а именно math formula, то в качестве решения получим math formula, т.е. линейную комбинацию вещественного и мнимого чисел. И назовем это

комплексным числом: math formula с math formula

Комплексное число, таким образом, является упорядоченной парой вещественных чисел: первая часть называется

Действительной частью комплексного числа: math formula

а снабженная сомножителем math formula вторая часть называется

Мнимой частью комплексного числа: math formula

Такое разделение на действительную и мнимую части является однозначным (в отличии от рациональных чисел, которые мы также ранее ввели в качестве "упорядоченных пар" целых чисел, дя которых мы даже идентифицировали целые классы эквивалентности: math formula т.к. "сокращение" должно быть возможным без изменения числа: math formula)

Равенство math formula двух комплексных чисел math formula и math formula означает равенство обеих частей - действительной и мнимой: math formula и math formula, это значит,

комплексное уравнение math formula содержит два вещественных уравнения math formula и math formula.

В частности, комплексное число равно нулю исчезает только тогда, когда обе части, действительная и мнимая, равны нулю:

math formula и math formula.

Вещественные числа math formula являются подмножеством множества комплексный чисел: math formula, а именно, таким, для всех членов которого math formula. К этим числам, в качестве новых элементов множества комплексных чисел, добавляются мнимые числа math formula.

Прежде чем мы обратимся к правилам вычисления, давайте сделаем краткий обзор методик, при помощи которых мы смогли бы визуализировать комплексные числа: