复数的认识与理解

复数 ⇒ 数从一维变成了二维平面;

F(w)=F[f(t)]=f(t)eiwtdt

复数在傅里叶变换中起到的作用主要是将正弦波和余弦波组合起来(eix=cosx+isinx),只是一种组合而已(一种数学 trick,或者数学家的魔法),目的是便于表达,或者简化表达。

1. 复数的物理意义:旋转

  • 考虑 4×i×i=4,如果横轴为实数轴,纵轴为虚数轴(实数轴,虚数轴构成复平面,complex plane)的话,i 将实数轴上的 4,向左旋转了 90°,i 继续作用于 4i 又让其左旋了 90°,i2 即是让其左旋 180°



2. 复数的物理意义:从一维到二维

首先先想象 et(指数函数)的函数形状,将其变化为 eit 后,eit=cost+isint 后,就变为了一个螺旋线:


这里写图片描述

该螺旋线由参数方程给出:

  • x:实部轴,x=cost
  • y:虚部轴,y=isint
  • z:参数轴,z=t

3. 保留维度信息

假如我让你计算 3+5,虽然你可以轻松的计算出 8,但是如果让你分解 8 你会有无数种分解的方法,3 和 5 原始在各自维度上的信息被覆盖了。

但是计算 3+5i 的话,你依然可以分解出实部和虚部,就像上图那样。

references

原文地址:https://www.cnblogs.com/mtcnn/p/9422774.html