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Was nützt eine Komplexe Zahl?

Verfasst: Freitag 24. Juli 2015, 17:03
von crazyyzarc
Mich verwirrt grad das Kapitel mit den Komplexen Zahlen wozu sie eigentlich da sind obwohl einige Beispiele aufgelistet sind versteh ich den Sinn dahinter nicht.

"Komplexe Zahlen werden als Summe einer ganzen oder Gleitkommazahl (Realteil) und einer imaginären Zahl geschrieben."

Beispiele in der Shell:

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>>> 0 + 2j
2j
>>> 23 + 2j
(23+2j)
Wofür ist das nötig was soll es bewirken?

Re: Was nützt eine Komplexe Zahl?

Verfasst: Freitag 24. Juli 2015, 17:12
von DasIch
Komplexe Zahlen sind einfach Zahlen, so wie z.B. reelle Zahlen auch die z.B. Anwendungszwecke in der Elektrotechnik haben. Wikipedia oder eine Mathematik Buch wird dir weitere Informationen geben und besser als man es hier vermitteln könnte. Du kannst komplexe Zahlen aber getrost ignorieren, wenn du sie benötigen würdest wüsstest du es.

Re: Was nützt eine Komplexe Zahl?

Verfasst: Samstag 25. Juli 2015, 07:33
von MagBen
Komplexe Zahlen werden über die Wurzel von negativen Zahlen eingeführt. Eigentlich hat eine negative Zahl ja keine Wurzel:
  • Welche Seitenlänge hat ein Quadrat mit der Fläche -10 cm² ?
  • Was sind die Nullstellen der Parabel y(x) = x² + 1 ?
Wenn man aber annimmt, dass sie doch eine Wurzel haben, kann man mathematische Probleme lösen, die man sonst nicht lösen könnte. Man bekommt komplexe Zwischenergebnisse und reelle Endergebnisse.

Natürlich gibt es in der Natur keine komplexe Zahlen, aber in der Natur gibt es auch keine reelle, rationale oder negative Zahlen. In der Natur gibt es keine halben Steine, keine halben Atome und keine halben Flächen. In der Natur gibt es nur ganze positive Zahlen, der Rest ist ausgedacht, Mathematik ist eine Geisteswissenschaft. Komplexe Zahlen sind also nicht unnatürlicher als z.B. negative Zahlen:
Was sagt der Professor wenn nur ein Student kommt und zwei gleich wieder gehen? Wenn jetzt noch einer kommt ist keiner mehr da.

Komplexe Zahlen sind in der Physik und der Ingenieurswissenschaft immer dann sehr nützlich, wenn eine Größe durch zwei Komponenten dargestellt werden muss. Bei einer Schwingung sind das Amplitude und Phase. In der E-Technik gibt es beim Wechselstrom komplexe Widerstände. Ein ohmscher Widerstand ist rein reell, eine ideale Spule oder ein idealer Kondensator haben einen frequenzabhängigen imaginären Widerstand. Mit den komplexen Zahlen können diese Widerstände zu einem komplexen Gesamtwiderstand berechnet werden.

Die ebene Geometrie kann vollständig mit skalaren komplexen Zahlen anstatt mit 2D-Vektoren formuliert werden. Dazu habe ich hier im Forum einen Showcase gepostet:
http://www.python-forum.de/viewtopic.php?f=9&t=34607