虚指数j表示什么意思(虚指数的意义)

先理解一下虚数i的意义:

图1

其中的虚数 j 按照欧拉公式

j=e^(jpi/2),那么图1就表示电流超前电压的相位90度。

上图为实验验证。

复平面

再看复平面,由于j=e^(jpi/2),1=e^(j0),因此复平面上的实轴和虚轴本身就表示存在着pi/2的相位差。

再看傅里叶级数的三角形式:

从上图可以看到,相同频率的正弦和余弦谐波的不同系数

导致了相位的产生:

再看傅里叶级数的指数形式:

上图的系数ck是形如a+bi的复数,而a+bi是存在相位的,也就是说,在傅里叶级数的指数形式中,相位通过虚数 j 转移到了它的系数中去了。

至于其核函数

图2

按照欧拉公式,我们可以认为,函数f(x)展开以后,其余弦和正弦谐波分别被放到了复平面上相位差为pi/2的实轴和虚轴上面去了。

至于这样做的意义就在于,图2中的指数函数间的乘除运算要比三角函数方便得多。