根号怎么写成分数(手动初中老师为什么我写根号)

根号怎么写成分数(手动初中老师为什么我写根号)(1)

写在前面

如果您知道复数,那么复数可以比大小吗?如果您不知道复数,那现在您知道了。

复数

话说复数真的是个神奇的东西,在初中我们要是见到 根号(-1)肯定会认为他错了,根号下怎么可能有负数呢?

随着我们知识的增长,我们接触到了数系的扩充,从最简单的自然数到整数,再到有理数,再到实数。虽然数系的扩充带来了很多新的问题,不过都是曾经所铺垫好的

但是从实数到复数的扩充却实实在在打破了我们的认知。根号(-1) 出现了!

根号怎么写成分数(手动初中老师为什么我写根号)(2)

不过阿拉丁今天不是讲什么是复数的,我相信大多数人还是知道复数这个概念的,对

i^2=-1 也是不陌生的,尤其是现在正在埋头苦学复变函数的各位朋友。

阿拉丁今天主要想和大家探讨一下我们见过实数比大小,但是为什么没见过复数比大小呢?

问题背景

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说实话阿拉丁在高中还真没想过这个问题,因为可能还是惯性思维,在复平面上的东西自觉认为它和坐标一样,比单纯大小没啥意义。

但是最近复习的时候突然涌现很多问题,比如:为啥复数不能比大小?

因为从数系扩充的原则上来看,我们自然希望将实数集上的大小关系扩充到复数上去,同时需要保留原来大小关系所具有的通常必备的一些性质。

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这也包括两方面的内容:

  • 能否在原来数集的基础上,建立新数集的大小关系,并使其满足顺序率
  • 新数集上的大小关系能否保留一些通常必备的性质(比如一些基本的运算律)

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前几次数系的扩充这两个问题都得到了很好的解决,但是到了复数这里似乎行不通了。我们只是用复数的模来比较,和原先数系完全不一样。

阿拉丁有话说

阿拉丁觉得从自然数到实数肯定是遵循着某种定律,使得他们是可排序的,而复数刚好跳出了这个定律,比较复数的组成都和前几者不太一样。

复数集是有序集,可以先后排序

在我们的认知中不等号的存在导致数一定满足三分律:

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也就是说 两个复数中实数部分大者该复数就大;实数部分相等,虚数部分大着,该复数就大

可是如此规定就是一般意义上的比大小吗?

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复数集不是有序域,不能比大小

虽然复数集是有序集,存在排序的概念,但是集合序还不等于大小数目顺序,只有在集合顺序在四则运算之下具有保序性时,才是真正意义上的比大小。

这里阿拉丁简单的介绍一下域 (域当然没那么简单,近(去)世(世)代数,群环域让你欲罢不能)

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很显然,复数集不满足有序域的概念,

比如:

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当然,这显然是矛盾的。一般的,如果我们要研究复数集上任意元素的大小关系,都必须放弃对乘正数保序性的要求,所以复数集上不能比大小。

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总结

我们在最开始将复数实部与虚部拿出来比较“大小”实际上不叫比大小,而是一种基于有序集的有序化过程。

而大小和顺序是有本质差别的,因此复数可以有序化但不能比大小!

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今天你学废了吗?

后记

这是最近阿拉丁突发奇想,加之多方求证得到的结论。想要讲清楚域这个概念很难,所以只能放弃严谨,通过最简单办法来说明,肯定会有错误,不过欢迎大家批评指正,也可以私信我给出您的讲解方式。

还有就是头条号没办法编辑数学公式吗?或者有谁能告诉问一下,我靠截屏粘贴图片搞得特别难看。

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