纯虚数是数学中的一个重要概念,它主要由虚数单位 i (即i²=-1)与实数相乘而得。纯虚数的特点是虚数部分为非零常数,而实数部分为零。
纯虚数的定义为 bi (b为实数),例如 3i、-5i、2.7i 等。在复数的表示中,纯虚数常常用来描述旋转、波动、震荡等现象。它在物理学、工程领域以及计算机图形学等方面都有广泛的应用。
纯虚数的性质包括:
- 纯虚数与实数相乘,结果仍为纯虚数。
- 纯虚数与纯虚数相乘,结果为实数。
- 纯虚数与复数相加,虚数部分相加,实数部分保持不变。
- 纯虚数的平方为负实数。
纯虚数在工程学中的应用广泛,例如电路分析、信号处理等。在物理学中,纯虚数常用于描述波动传播以及量子力学中的算符等。此外,纯虚数还在计算机图形学中用于表示三维空间的旋转变换、光线计算等。