📅  最后修改于: 2023-12-03 15:35:56.517000             🧑  作者: Mango
在数学中,平方根是指一个数的平方等于另一个数,如$2^2=4$,则$\sqrt{4}=2$。当我们遇到负数时,则不能取实数平方根,所以我们需要引入虚数单位$i$,即$i^2=-1$,这样就有了复数。在复数中,求平方根的过程就不那么简单了,下面就是两个复数的平方根。
复数由实部与虚部组成,记作$z=a+bi$,其中$a$为实部,$bi$为虚部,$i$为虚数单位。实部与虚部都是实数。
例如,$3+4i$是一个复数,它的实部为$3$,虚部为$4$。
设$z_1=a+bi$和$z_2=c+di$为两个复数,求它们的平方根。
下面给出平方根的公式:
$\sqrt{z_1z_2}=\pm\sqrt{z_1}\sqrt{z_2}$
其中,$\pm$为两个复数的平方根。
下面是Python中计算两个复数的平方根的代码实现:
def sqrt_complex(z1, z2):
"""
求两个复数的平方根
:param z1: 第一个复数,格式为tuple,z1=(a, b), a为实部,b为虚部
:param z2: 第二个复数,格式为tuple,z2=(c, d), c为实部,d为虚部
:return: 返回两个复数的平方根,格式为list,其中元素为tuple,元素格式为(s, t),s和t分别为实部和虚部
"""
real1, imag1 = z1[0], z1[1]
real2, imag2 = z2[0], z2[1]
r1 = (real1 ** 2 + imag1 ** 2) ** 0.5
r2 = (real2 ** 2 + imag2 ** 2) ** 0.5
theta1 = math.atan2(imag1, real1)
theta2 = math.atan2(imag2, real2)
r = (r1 * r2) ** 0.5
theta = (theta1 + theta2) / 2
real = r * math.cos(theta)
imag = r * math.sin(theta)
return [(real, imag), (-real, -imag)]
通过上述介绍和代码实现,我们可以得出:
两个复数的平方根有两个,分别为正负值。
实现过程需要用到三角函数,以及复数的运算规则。
这个公式可以应用于某些数学问题,如求最大值,最小值等。