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과학

복소평면

복소평면과학
영문명
Complex plane
점의 대응
a+bi ↔ (a,b)
가로축
실수축
세로축
허수축
복소평면은 복소수 a+bi를 평면의 점 (a,b)에 대응시켜 나타내는 방법이다. 가로 방향은 실수부, 세로 방향은 허수부에 해당하며 복소수의 연산을 도형의 변화로 해석할 수 있다.

수와 점의 대응

3−2i는 오른쪽으로 3, 아래로 2만큼 떨어진 점에 놓인다. 실수는 세로 좌표가 0인 실수축 위에 있고 순허수는 가로 좌표가 0인 허수축 위에 있다. 0은 두 축이 만나는 원점이다.

거리로 보는 절댓값

a+bi의 절댓값은 원점에서 해당 점까지의 거리인 √(a²+b²)다. 예를 들어 3−4i의 절댓값은 5다. 원점에서 같은 거리에 있는 복소수들은 같은 원 위에 놓인다.

덧셈과 켤레

복소수의 덧셈은 두 좌표를 각각 더하므로 평면 벡터의 덧셈처럼 해석할 수 있다. 켤레복소수 a−bi는 세로 좌표의 부호만 달라 실수축을 기준으로 반사한 점에 해당한다.

i를 곱하는 변화

i(a+bi)=−b+ai이므로 좌표 (a,b)가 (−b,a)로 바뀐다. 이는 원점을 중심으로 반시계 방향으로 90도 회전한 결과다. 두 번 곱하면 −1을 곱한 것과 같아 원점을 사이에 둔 반대 점으로 간다.

관련 문서

복소수 / 허수 단위 / 켤레복소수 / 절댓값 / 직교 좌표계 / 벡터 / 회전이동 / 원 (기하학) / 피타고라스 정리