2i
是在虚数轴正向距离原点两个单位的纯虚数,属于高斯整数[2]:13,为虚数单位的两倍[2]:12,同时也是负四的平方根[2]:12[3][4]:ix[5][6][7][8],是方程序的正虚根[3][9]:10。日常生活中通常不会用来计量事物,例如无法具体地描述何谓个人,逻辑上个人并没有意义。[10]部分书籍或教科书偶尔会使用来做虚数的例子或题目。[11]
2i | |
---|---|
数表 — 高斯整数 << −3i −2i −i 0 i 2i 3i >> | |
![]() 在高斯平面上的位置 | |
命名 | |
名称 | 2i 负四的平方根 二虚数单位 |
性质 | |
高斯整数分解 | |
绝对值 | 2[1] |
以此为根的多项式或函数 | |
表示方式 | |
值 | 2倍虚数单位 |
代数形式 | |
十进制 | 2i |
-1+i进制 | 1110100 |
2i进制 | 10 |
高斯整数导航 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
↑ | ||||||
2i | ||||||
−1+i | i | 1+i | ||||
← | −2 | −1 | 0 | 1 | 2 | → |
−1−i | −i | 1−i | ||||
−2i | ||||||
↓ |
在高斯平面上,与相邻的高斯整数有和(上下相邻;纯虚数)以及和(左右相邻),然而复数不具备有序性,即无法判断与间的大小关系,因此无法定义与何者为的前一个虚数、何者为的下一个虚数。
−1+3i | 3i | 1+3i |
−1+2i | 2i | 1+2i |
---|---|---|
−1+i | i | 1+i |
与相邻的高斯整数示意图 |
性质
- 不属于实数,是一个纯虚数,同时也是复数字于复数平面,其实部为0、虚部为2[12],辐角为90度(弧度)[13],其也能表达为[14]:7或[15]。
- 是一个高斯整数[16][17][18],高斯整数分解为[19]:711,或[20]:433,其中,1+i为2i的高斯质因数。[19]:711[21][22]:247
- 所有复数的可以表达为之幂的线性组合。[23]换句话说若进制以为底数,则可独一无二地表示全体复数[24]。该进制称为2i进制,由高德纳于1955年发现。[25]
- 复数的虚数部可以定义为复数与其共轭复数之差除以的商,[26]换言之,则。[2]:32
- 正弦函数可以定义为纯虚指数函数与其倒数之差除以的商。[27][28]:41[2]:64
- 等于最小的质数和虚数单位的积,即[15],其中为第个质数。
- 虚数单位和虚数单位的倒数相差。
- 任意数与相乘的意义为模放大两倍并在复平面上以原点为中心逆时针旋转90度。[14]:7[2]:20-21
相关数字
−2i
是的相反数,其平方根曾提议作为复数进制的底数。[36]
1+i
是的平方根[28],同时也是高斯质数[37]。由于其幂次为1+i、 2i、 −2+2i、 −4、 −4−4i、 −8i...,在正负、虚实交替变化,因此若作为进制底数可以表达全体复数。但其组合变化相较于为底数的进制,做为底数更为适合。[38]亦有另外一个数也为的平方根,即,但这个数较少出现于探讨进制底数的文章中,也没有其他特殊的性质。此外,也不是第一象限高斯质数,因此鲜少被拿出来讨论。
−1+i
−1+i | |
---|---|
命名 | |
名称 | −1+i |
性质 | |
高斯整数分解 | |
绝对值 | |
表示方式 | |
值 | |
代数形式 | |
十进制 | −1+i |
2i进制 | 113.2 |

是的平方根。距离原点单位,辐角为135度(弧度[39]),其实部为负一、虚部为1。不是高斯质数,其可以分解为i和1+i的乘积。由于其幂次为−1+i、 −2i、 2+2i、 −4、 4−4i、 8i...,其在正负、虚实交替变化,因此其可以构建一个以为底数并用1和0表达复数的进制[36][40]。其他复数虽然也可以,如,但对高斯整数而言,以为底并不是一个优良的选择。[38]虽然也是的平方根,但因为上述原因,所以这个数字通不会用来作为进制的底数来使用。
除了外,其他形式的复数也能作为进制底数,但其在表达数的范围不同,以为例,其表达的范围较为均匀,而、等则会越来越狭长。[41]
十进制 | 二进制 | 2i进制 | −1+i进制 | −2+i进制 |
---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
2 | 10 | 2 | 1100 | 2 |
−1 | −1 | 103 | 11101 | 144 |
−2 | −10 | 102 | 11100 | 143 |
i | i | 10.2 | 11 | 12 |
2i | 10i | 10 | 1110100 | 24 |
3i | 11i | 20.2 | 1110111 | 1341 |
−i | −i | 0.2 | 111 | 133 |
−2i | −10i | 1030 | 100 | 121 |
−3i | −11i | 1030.2 | 110011 | 13304 |
1+i | 1+i | 11.2 | 1110 | 13 |
1−i | 1−i | 1.2 | 111010 | 134 |
−1+i | −1+i | 113.2 | 10 | 11 |
−1−i | −1−i | 103.2 | 110 | 132 |
2+i | 10+i | 12.2 | 1111 | 14 |
2−i | 10−i | 2.2 | 111011 | 1440 |
−2+i | −10+i | 112.2 | 11111 | 10 |
−2−i | −10−i | 102.2 | 11101011 | 131 |
相邻的高斯整数
−1+3i | 3i | 1+3i |
−1+2i | 2i | 1+2i |
---|---|---|
−1+i | i | 1+i |
与相邻的高斯整数示意图 |
参考文献
- . geeksforgeeks.org. [2022-09-15]. (原始内容存档于2022-09-15).
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