数学研究 虚数()の研究


       虚数(imaginary number)について
 虚数とは、2乗するとマイナスになる数をいう。英語ではimaginary numberといい、直訳すれば「想像上の数」です。
虚数をi(imaginaryrの頭文字からとっています)で表そます。つまりありもしない数を虚数として考えます。

 
となる。 

 日常生活に使っている数(個数・長さ・重さ等)を実数といい、英語に訳すとreal numberである。
実数全体を表すのには「数直線」で表すことが出来るが虚数は、数直線の「外」にあり、数直線上のどこにもない。
ならば、数直線の外、つまり原点から上方向へ延ばした矢印を虚数とする。

複素平面




虚数を可視化すると、左の座標平面になる。横軸を実数全体を表す数直線をとり、
虚数を原点を通り実数軸から垂直な直線を虚数とする。

 虚数と実数を同時に表現しているので、合わせて複素数(complex number)
といいこの様な平面を複素平面という。
 
 複素平面から
虚数iの掛け算は反時計回りに90°回転になる。
そうすると、反時計回りに180°転回すると実数軸の実数は-1なりますね。
180°回転することは虚数iの掛け算はi×iとなり、その時の値は-1です。



従って となる









マイナス×マイナスはなぜプラスか?



(解Ⅰ)                 


(解Ⅱ)複素平面より虚数を利用して証明
科学雑誌 Newton2008/12号から引用




 
 
 1×(-1)=-1
 

 




(-1)×(-1)=1