作者yclinpa (薇楷的爹)
看板Math
标题Re: [中学] 虚数比较大小的问题
时间Sun May 22 19:15:18 2011
※ 引述《johnjin (facebook)》之铭言:
: 刚刚在网路上找了资料
: 大部的解释方法都是说 若要比要2i和i
: 也就是若2i>i 则2*i>1*i
: 那麽i必须大於0 但i>0 i^2=-1<0(不合)
: 同样的方式 也证明出i=0和i<0也不合 故2i和i不可比较大小
: 但是却有资料写说 2+i>1+i 无意义
: 我的问题是 即使虚部一样 还是不能比大小吗??
: 因为前面叙述的方法 似乎不能解决虚部一样的问题...
: 不知道有没有比较好的解释方法~~
既然你诚心诚意地发问了...
复数要比大小当然也不是不可以。这种先比实部、再比虚部的方法,
称为「字典排序」 (lexicographic order)。这种比法,显然在 R^n 上皆可行。
但是,复数系上是有加法和乘法两个运算的。我们会希望,在复数系上定义
的大小关系和这两个运算相容 (compatible)。上面的字典排序就和乘法不容。
好啦,那什麽是一个和加法与乘法都相容的大小关系呢?方法就是:
因为有加法, a > b 与 (a-b) > 0 等价。所以我们把每一个数与 0
(加法单位元素) 比一比。将所有比 0 大的数放在一起,称为集合 P。
在 P 里的元素称为「正」的元素。
在一个体 (field) F 中:
首先, 0 不是正的。
再来,如果 a 是正的,则 -a (a 的加法反元素) 是负的。反之亦然。
所以 F 就是三个互斥的子集合 {0}, P, -P 的联集。
再来是加法和乘法的封闭性:若 a,b 是正的,则 a+b, a*b 都是正的。
满足以上所有性质所定义出来的 > ,才会和加法、乘法都相容。
如果在 F 中可以找到这样的一个的子集 P,则 F 称为 ordered field
(赋序体?).
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所以,我们常说的「复数不能比大小」,其实讲的是无法定义一个大小
关系与复数加法、乘法都相容。
今天就讲到这边,下课吧!
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废话这麽多,还不就是为了捞 P 币 :q
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