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直感数学その7:複素数の強み

数学
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複素数は情報格納庫

複素数の強みはなんといっても、

たとえば「50+70i」は、1つの複素数です(そういう定義です)が、

情報としては、2つもっています。

たとえば、英語の点数50点、数学の点数70点、という情報を、

実数(通常の数字)で表現したければ、

まあ、50+70としても良いですが、結局計算してしまうと120となって、

何が何やらわからなくなってしまいます。

通常の数は、「計算できてしまう」ので、

2つの情報を持ち続けることが出来ないわけです。

しかし、複素数であれば、「50+70i」はどこまでいっても「50+70i」ですので、

2つの情報を常に保つ(格納する)ことができるわけです。

複素数を2つの数直線(すなわち、平面)で表現するという話

別記したように、複素数は2つの数直線で表現できます。

この平面を複素数平面とよびます。

複素数平面上の点は、少し屁理屈かもしれませんが、

「複素数そのものではない」(複素数は点ではない)のですが、

複素数と必ず一対一対応していることがわかると思います。

 

今流行りのオンラインゲームでも、あなたが操作するキャラクターは、

あなたそのものではないですが、必ず(複数なりすますという話はさておき)

あなたと1対1対応になっていることと同じです。

 

ですので、「平面上に複素数がある」と言われると意味不明ですが、

「複素数と、複素数のためにこしらえた平面上の1つの点が、1対1対応している」

と言われれば、納得できると思います。

x軸をReal number(実数)、リアルに存在するナンバーとして、

y軸をImaginary number(虚数)、リアルには存在しないナンバーとします。

このx,yというのは伝統的に選ばれたアルファベットなので、

本来は、a軸でも、A軸でも、1軸でも良いのです。

さらにいうなら、実数軸と虚数軸が逆でも本当は良いですが、

話がややこしくなるので、この流れでいきます。

さて、本題ですが、無意識のうちに、

原点(0,0)から、右に1、上に2の点として(1,2)を捉えているかと思います。

何を当たり前のことを、とかんがえるかもしれませんが、

別にこれは、

右に2、左に1戻って、上に2、でも良いわけです。

だから、(1,2)ではなく、(2-1,2)という表記でも良いことになります。

この時点で、ピンとくる方は少ないかもしれませんが、

実は、この1+2iに対応した点の表現方法が、(1,2)以外にもあるということです。

次回へ続きます。