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과학

허수 단위

허수 단위과학
기호
i
정의 관계
i²=−1
복소수 표현
a+bi, a와 b는 실수
거듭제곱 주기
네 번마다 반복
허수 단위 i는 i²=−1을 만족하도록 정한 복소수다. 복소수는 실수 a와 b를 이용해 a+bi의 형태로 나타내며 이때 i가 실수 범위 밖의 방향을 표현한다.

실수와의 차이

실수의 제곱은 음이 아니므로 실수 안에는 제곱해서 −1이 되는 수가 없다. 허수 단위를 도입하면 x²+1=0 같은 방정식도 복소수 범위에서 풀 수 있다. 그 해는 i와 −i다.

거듭제곱 계산

i²=−1에서 i³=−i, i⁴=1을 얻는다. 이후에는 곱셈을 계속할 때 같은 네 값이 반복된다. 예를 들어 11을 4로 나눈 나머지가 3이므로 i¹¹=−i다.

허수부의 의미

복소수 4−3i의 실수부는 4이고 허수부는 −3이다. 허수부라는 용어는 보통 i를 곱한 −3i 전체가 아니라 그 실수 계수를 가리킨다. 허수 단위 자체와 허수부를 혼동하지 않는다.

제곱근 계산의 주의점

양의 실수에서 사용하는 제곱근의 곱셈 규칙을 복소수의 주값에 무조건 적용할 수는 없다. √(−1)=i로 두면 두 값을 곱한 결과는 i²=−1이다. 이를 √1=1로 바꾸면 잘못된 계산이 된다.

관련 문서

복소수 / 실수 / 제곱근 / 거듭제곱 / 나머지 / 이차 방정식