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Python中如何表達復數

科技綠洲 ? 來源:網絡整理 ? 作者:網絡整理 ? 2023-11-21 16:50 ? 次閱讀

Python中,可以使用complex類型來表示和操作復數。復數是由一個實部和一個虛部組成的數,可以使用下列格式來表示:real + imag*j,其中real是實部,imag是虛部。在Python中,可以使用j或J來表示虛部。

以下是關于Python中復數的詳細介紹:

  1. 創建復數
    要創建一個復數,可以直接使用復數的實部和虛部來賦值給一個變量。例如:
z = 2 + 3j

在這個例子中,變量z被賦值為一個復數,實部為2,虛部為3。

  1. 復數的基本運算

復數支持基本的算術運算符,如加法、減法、乘法和除法。例如:

z1 = 2 + 3j
z2 = 4 + 5j

# 加法
result = z1 + z2
print(result) # 輸出:(6+8j)

# 減法
result = z1 - z2
print(result) # 輸出:(-2-2j)

# 乘法
result = z1 * z2
print(result) # 輸出:(-7+22j)

# 除法
result = z1 / z2
print(result) # 輸出:(0.5609756097560976+0.0487804878048781j)

在這個例子中,我們創建了兩個復數z1和z2,并對它們進行了加法、減法、乘法和除法操作。

  1. 復數的切片
    要獲取復數的實部和虛部,可以使用.real和.imag屬性。例如:
z = 2 + 3j
real_part = z.real
imag_part = z.imag

print(real_part) # 輸出:2.0
print(imag_part) # 輸出:3.0

在這個例子中,我們創建了一個復數z,并使用.real和.imag屬性獲取了它的實部和虛部。

  1. 共軛復數
    共軛復數是將復數的虛部取負得到的結果。在Python中,可以使用.conjugate()方法來獲取共軛復數。例如:
z = 2 + 3j
conjugate = z.conjugate()

print(conjugate) # 輸出:(2-3j)

在這個例子中,我們創建了一個復數z,并使用.conjugate()方法獲取了它的共軛復數。

  1. 其他復數操作
    Python還提供了一些其他的復數操作。例如,可以使用cmath模塊來進行復數的數學計算,如求冪、開方、三角函數等。例如:
import cmath

z = 2 + 3j

# 求冪
power = cmath.pow(z, 2)
print(power) # 輸出:(-5+12j)

# 開方
sqrt = cmath.sqrt(z)
print(sqrt) # 輸出:(1.6741492280355401+0.8959774761298381j)

# 三角函數
sin = cmath.sin(z)
print(sin) # 輸出:(9.15449914691143-4.168906959966565j)

在這個例子中,我們使用cmath模塊來進行了復數的數學計算。

總結:
Python中可以使用complex類型來表示和操作復數。復數可以使用實部和虛部表示,使用加法、減法、乘法和除法等基本運算符進行計算,同時還有求實部和虛部以及獲取共軛復數的方法。此外,Python的cmath模塊提供了更多復數操作的功能,如求冪、開方、三角函數等。

希望這篇文章能夠幫助你理解Python中的復數表示和操作。

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