shù xué yìng yòng shù xué : xué lèi > yuán shù
mùlù
míng chēng dìng
   yuán shù shì zuì jiǎn dān de chāo shù
   shù shì yóu shí shù jiā shàng yuán i chéng zhōng
  <math>i^2=-1,</math>。
   xiāng yuán shù dōushì yóu shí shù jiā shàng sān yuán i、 j、 k chéngér qiě men yòu xià de guān
  <math>i^2=j^2=k^2=ijk=-1,</math>
   měi yuán shù dōushì 1、 i、 j k de xiàn xìng shì yuán shù bān biǎo shì wéi <math>a+bi+cj+dk,</math>。
yuán shù de xìng zhì diǎn
   yuán shù (quaternions) shì yóu wēi lián · yún · dùn (williamrowanhamilton,1805-1865) zài 1843 nián 'ài 'ěr lán xiàn de shù xué gài niàn yuán shù de chéng jiāo huàn (commutativelaw), huài liǎo xué zhī shí zhōng zuì běn de yuán
   míng què shuō yuán shù shì shù de jiāo huàn yán shēn yuán shù de kǎo chéng duō wéi shí shù kōng jiān de huà yuán shù jiù dài biǎo zhù wéi kōng jiānxiāng duì shù wéi 'èr wéi kōng jiān
   yuán shù shì chú huán de chú liǎo méi yòu chéng de jiāo huàn wàichú huán chǎng shì xiāng lèi de bié chéng de jié réng jiù cún zàifēi líng yuán réng yòu wéi de yuán
   yuán shù xíng chéng zài shí shù shàng de wéi jié dài shùshì shí shàng shì chú dài shù), bìng bāo kuò shùdàn shù chéng jié dài shù yuán shù shí shù shù zhǐ shì yòu xiàn wéi de shí shù jié chú dài shù
   yuán shù de jiāo huàn xìng wǎng wǎng dǎo zhì xiē lìng rén wài de jiēguǒ yuán shù de n- jiē duō xiàng shì néng yòu duō n tóng de gēn
   yuán shù jiù shì xíng ai+bj+ck+d de shù
  a、 b、 c、 d shì shí shù
  i^2=j^2=k^2=-1
  ij=kji=-kjk=ikj=-iki=jik=-j
  (a^2+b^2+c^2+d^2) de píng fāng gēn chēng wéi yuán shù de .
yuán shù de
  jiǎ shè
  <math>x=3+i,</math>
  <math>y=5i+j-2k,</math>
  
  <math>x+y=3+6i+j-2k,</math>
  <math>xy=left({3+i} ight)left({5i+j-2k} ight)=15i+3j-6k+5i^2+ij-2ik</math>
  <math>=15i+3j-6k-5+k+2j=-5+15i+5j-5k,</math>
yuán shù de qún xuánzhuàn
  xiàng zài yuán shù kōng jiān zhuàndòng tiáo zhōng xiáng jiě shì de yàngfēi líng yuán shù de chéng qún zài r3 de shí wéi líng de kǎo bèi shàng gòng 'è zuò yòng shí xiàn zhuàndòngdān wèi yuán shùjué duì zhí wéi 1 de yuán shùde gòng 'è zuò yòngruò shí wéi cos(t), shì jiǎo wéi 2t de zhuàndòngzhuànzhóu wéi de fāng xiàng yuán shù de yōu diǎn shì
   fēi biǎo 'ōu jiǎo zhī lèi de biǎo shì xiāng
   zhèn gèng jǐn còugèng kuài
   dān wèi yuán shù de duì biǎo shì wéi kōng jiān zhōng de zhuàndòng
   suǒ yòu dān wèi yuán shù de chéng sān wéi qiú s3 zài chéng xià de qún qún)。 s3 shì hánglièshì wéi 1 de shí zhèng jiāo 3×3 zhèng jiāo zhèn de qún so(3,r) de shuāng miàn gàiyīn wéi měi liǎng dān wèi yuán shù tōng guò shàng shù guān duì yìng zhuàndòngqún s3 su(2) tóng gòu, su(2) shì hánglièshì wéi 1 de yǒu 2×2 zhèn de qúnlìng a wéi xíng wéi a+bi+cj+dk de yuán shù de zhōng a,b,c d huò zhě dōushì zhěng shù huò zhě dōushì fènzǐ wéi jīshù fēn wéi 2 de yòu shù a shì huánbìng qiě shì gāi huán zhōng cún zài 24 yuán shùér men shì shī lāi hào wéi {3,4,3} de zhèng 'èr shí bāo de dǐng diǎn
zhèn biǎo shì yuán shù
  yòu liǎng zhǒng fāng néng zhèn biǎo shì yuán shùbìng zhèn zhī jiā chéng yìng yòng yuán shù zhī jiā chéng
   zhǒng shì 'èr jiē shù zhèn biǎo shìruò h=a+bi+cj+dk de shù xíng shì wéi
  <math>egina-di&-b+cib+ci&;;a+diend</math>
   zhè zhǒng biǎo shì yòu xià yōu diǎn
   suǒ yòu shù (c=d=0) jiù xiāng yìng shí zhèn
   yuán shù de jué duì zhí de píng fāng jiù děng zhèn de hánglièshì
   yuán shù de gòng 'è zhí jiù děng zhèn de gòng 'è zhuǎn zhì
   duì dān wèi yuán shù (|h|=1) ér yánzhè zhǒng biǎo shì fāng shì gěi liǎo wéi qiú su(2) zhī jiān de tóng xíngér hòu zhě duì liàng xué zhōng de xuán de yán jiū shí fēn zhòng yào。( qǐng lìng jiàn pào zhèn
   'èr zhǒng shì jiē shí shù zhèn biǎo shì
  <math>egin;;a&-b&;;d&-c;;b&;;a&-c&-d-d&;;c&;;a&-b;;c&;;d&;;b&;;aend</math>
   zhōng yuán shù de gòng 'è děng zhèn de zhuǎn zhì
yuán shù yùn suàn
   yuán shù yùn suàn zài diàn dòng xué guǎng xiāng duì lùn zhōng yòu guǎng fàn de yìng yòng yuán shù yòng lái dài zhāng liàng biǎo shìyòu shí hòu cǎi yòng dài yòu shù yuán zhī yuán shù huì jiào róng dǎo jiēguǒ bùwèi chú dài shù zhī xíng shìrán 'ér jié gòng 'è yùn suàn dào xiāng tóng de yùn suàn jiēguǒ
   chù jǐn tǎo lùn yòu shí shù yuán zhī yuán shùbìng jiāng liǎng zhǒng xíng shì lái miáo shù yuán shù zhōng zhǒng shì xiàng liàng chún liàng de jié lìng xíng shì liǎng chuàng jiàn liàng (constructor) shuāng xiàng liàng (bivector; i、 j k) de jié
   dìng liǎng yuán shù :
  <math>q=a+vec=a+bi+cj+dk</math>
  <math>p=t+vec=t+xi+yj+zk</math>
   zhōng <math>vec</math> biǎo shì shǐ liàng <b,c,d>, ér <math>vec</math> biǎo shì shǐ liàng <x,y,z>.
   jiāshènghé bān hán shù
   yuán shù jiā p+q
   gēn shùxiàng liàng zhèn yàngliǎng yuán shù zhī yào jiāng tóng de yuán jiā lái
  <math>p+q=a+t+vec+vec=(a+t)+(b+x)i+(c+y)j+(d+z)k</math>
   jiā zūn xún shí shù shù de suǒ yòu jiāo huàn jié
   yuán shù chéng ﹗ pq
   liǎng yuán shù zhī jiān de fēi huàn chéng tōng cháng bèi màn chēng wéi zhè shàng miàn jīng jiǎn dān jiè shào guò de wán zhěng xíng tài shì
  <math>pq=at-veccdotvec+avec+tvec+vec imesvec</math>
  <math>pq=(at-bx-cy-dz)+(bt+ax+cz-dy)i+(ct+ay+dx-bz)j+(dt+za+by-xc)k,</math>
   yóu yuán shù chéng de fēi huàn xìng, pq bìng děng qp。 màn cháng yòng zài miáo shù duō dài shù hán shù。 qp chéng de xiàng liàng fēn shì :
  <math>qp=at-veccdotvec+avec+tvec-vec imesvec</math>
   yuán shù diǎn ﹗ p·q
   diǎn jiào zuò 'ōu nèi yuán shù de diǎn děng tóng wéi xiàng liàng de diǎn diǎn de zhí shì p zhōng měi yuán de shù zhí q zhōng xiāng yìng yuán de shù zhí de chéng de zhè shì yuán shù zhī jiān de huàn bìng fǎn huí biāo liàng
  <math>pcdotq=at+veccdotvec=at+bx+cy+dz</math>
   diǎn yòng màn de xíng shì biǎo shì :
  <math>pcdotq=frac{p^*q+q^*p}</math>
   zhè duì cóng yuán shù fēn chū yuán yòu yòng , i xiàng cóng p zhōng zhè yàng chū lái
  <math>pcdoti=x</math>
   yuán shù wài ﹗ outer(p,q)
   ōu wài bìng cháng yòng ; rán 'ér yīn wéi wài nèi de màn xíng shì de xiāng xìng . men zǒng shì tóng bèi :
  <math>operatorname(p,q)=frac{p^*q-q^*p}</math>
  <math>operatorname(p,q)=avec-tvec-vec imesvec</math>
  <math>operatorname(p,q)=(ax-tb-cz+dy)i+(ay-tc-dx+bz)j+(az-td-by+xc)k</math>
   yuán shù ǒu : even(p,q)
   yuán shù ǒu cháng yòngdàn shì huì bèi dàoyīn wéi de xiāng xìng shì chún duìchèn de yīn shì wán quán jiāo huàn de
  <math>operatorname(p,q)=frac{pq+qp}</math>
  <math>operatorname(p,q)=at-veccdotvec+avec+tvec</math>
  <math>operatorname(p,q)=(at-bx-cy-dz)+(ax+tb)i+(ay+tc)j+(az+td)k</math>
   yuán shù chā : p×q
   yuán shù chā chēng wéi xiàng liàng chā děng jiàbìng qiě zhǐ fǎn huí xiàng liàng zhí
  <math>p imesq=frac{pq-qp}</math>
  <math>p imesq=vec imesvec</math>
  <math>p imesq=(cz-dy)i+(dx-bz)j+(by-xc)k</math>
   yuán shù zhuǎn zhì: p−1
   yuán shù de zhuǎn zhì tōng guò p−1p=1 bèi dìng dìng zài shàng miàn de dìng jiéwèi shǔ xìng zhī xiàzhù biàn liàng de chā )。 jiàn gòu fāng shì xiāng tóng dàoshǔ (complexinverse) zhī gòu zào
  <math>p^=frac{p^*}{pcdotp}</math>
   yuán shù de shēn diǎn shì chún liàng yuán shù chú chún liàng děng xiào chéng shàng chún liàng de dàoshǔér shǐ yuán shù de měi yuán jiē chú chú shù
   yuán shù chú ﹗ p−1q
   yuán shù de huàn xìng dǎo zhì liǎo p−1q qp−1 de tóngzhè wèi zhe chú fēi p shì biāo liàng , fǒu néng shǐ yòng q/p zhè hào
   yuán shù chún liàng : scalar(p)
   yuán shù de biāo liàng fēn yòng qián miàn suǒ shù de diǎn lái fēn chū lái
  <math>1cdotp=frac{p+p^*}=a</math>
   yuán shù xiàng liàng ﹗ vector(p)
   yuán shù de xiàng liàng fēn yòng wài chū láijiù xiàng yòng diǎn fēn biāo liàng yàng
  <math>operatorname(1,p)=frac{p-p^*}=vec=bi+cj+dk</math>
   yuán shù : |p|
   yuán shù de jué duì zhí shì yuán shù dào yuán diǎn de
  <math>|p|=sqrt{pcdotp}=sqrt{p^*p}=sqrt{a^2+b^2+c^2+d^2}</math>
   yuán shù hào shù: sgn(p)
   shù zhī hào shù nǎi chū dān wèi yuán shàng fāng xiàng yuán shù xiāng tóng zhī shù yuán shù de hào shù chǎn shēng dān wèi yuán shù
  <math>sgn(p)=frac{|p|}</math>
   yuán shù jiǎo: arg(p)
   jiǎo hán shù zhǎo chū 4- xiàng liàng yuán shù piān dān wèi chún liàng ( : 1) zhī jiǎo hán shù shū chū chún liàng jiǎo
  <math>arg(p)=arccosleft(frac{operatorname(p)}{|p|} ight)</math>
yuán shù shǐ
   yuán shù shì yóu dùn zài 1843 nián 'ài 'ěr lán xiàn dedāng shí zhèng yán jiū kuò zhǎn shù dào gèng gāo de wéi shù shì wéi píng miàn shàng de diǎn)。 néng zuò dào sān wéi kōng jiān de dàn wéi zào chū yuán shùgēn dùn shù 10 yuè 16 gēn de zài bǎi lín de huáng jiā yùn ( royalcanal) shàng sàn shí rán xiǎng dào <math>i^2=j^2=k^2=ijk=-1,</math>image:quaternionplagueonbroombridge.jpg de fāng chéng jiězhī hòu dùn jiāng fāng chéng zài jìn qiáo( broughambridge, xiàn chēng wéi jīn què huā qiáo broombridge)。 zhè tiáo fāng chéng fàng liǎo jiāo huàn shì dāng shí duān de xiǎng shí hái wèi zhǎn chū xiàng liàng zhèn)。
   zhǐ dùn hái chuàng zào liǎo xiàng liàng de nèi wài yuán shù miáo huì chéng yòu de sìchóng shí shù chún liàng( a) xiàng liàng( bi+cj+dk) de ruò liǎng chún liàng wéi líng de yuán shù xiāng chéngsuǒ de chún liàng biàn shì yuán lái de liǎng xiàng liàng de chún liàng de zhíér xiàng liàng wéi xiàng liàng de zhídàn men de zhòng yào xìng réng yòu dài jué
   dùn zhī hòu tuī guǎng yuán shùbìng chū liǎo běn shūzuì hòu běn yuán shù de yuán 》( elementsofquaternions) hòu jiǔ chū bǎncháng bǎi duō
   yòng zhēng biàn
   shǐ dào qián wéi zhǐ yuán shù de yòng réng zài zhēng biàn zhī zhōng xiē dùn de zhī chí zhě fēi cháng fǎn duì 'ào · hài wéi sài de xiàng liàng dài shù xué willardgibbs de xiàng liàng wēi fēn de zhǎn wéi chí yuán shù de chāo rán wèiduì sān wéi kōng jiān zhè tǎo lùndàn duì gèng gāo wéi yuán shù jiù shī xiào liǎodàn yòng yán shēn yuán shù dài shù xué)。 ér shì shí shàngzài 'èr shí shì zhōng de xué gōng chéng jiè zhōngxiàng liàng jīhū wán quán dài yuán shù de wèi zhì
   zhān · · mài wéi céng jīng zài dediàn chǎng dòng lùn》( adynamicaltheoryofelectromagneticfield) zhí jiē 20 tiáo yòu 20 biàn liàng de wēi fēn fāng chéng lái jiě shì diàn diàn chǎng zhī jiān de guān mǒu xiē zǎo de mài wéi fāng chéng shǐ yòng liǎo yuán shù lái biǎo shùdàn hòu lái hài wéi sài shǐ yòng tiáo xiàng liàng wéi chǔ de mài wéi fāng chéng biǎo shù xiāng jiàoshǐ yòng yuán shù de biǎo shù bìng méi yòu liú xíng lái
bǎi quán
   yuán shù
  quaternion
   yuán shù [ diàn nài yōng ;~p niū 0.1
   chāo shù (h shào yuē comPkxnUmb 'èr ), zài wéi kōng
   jiān zhōng yòu huà . yuán shù shì zài 1843 nián yóu W.R.
  Hall 1ton(1805 1865) chū de yuán shù shì yóu
   tuī guǎng shù 'ér chǎn shēng de shǐ shàng chāo shù de .
   shù bèi miáo shù wéi píng miàn shàng de diǎn suàn xiāng yìng píng
   miàn shàng zuì jiǎn dān de biàn huàn . néng sān wéi huò gèng gāo wéi kōng jiān
   zhōng de diǎn zhì chéng lèi shí shù huò shù de shù . rán
   ér guǒ diào chéng de jiāo huàn xìng yào qiú yóu 4 wéi kōng jiān
   de diǎn gòu zào shù ( zài 3 wéi, 5 wéi huò gèng gāo wéi kōng jiān zhōng
   què néng zhè yàng zuò ).
   yuán shù gòu chéng shí shù shàng 4 wéi dài shùdài yòu 1,
  i, j, k(“ dān wèi” ) xià miàn de dān wèichéng biǎo :
  
   měi yuán shù xiě chéng
  X“ x。 ·l shí x:·i shí x:·j shí x3·k
   huò zhě ( yóu 1 zhe tōng cháng de dān wèi yuán de zuò yòngzài xiě chéng yuán
   shù shí bèi shěng lüè ) xiě chéng
  X 'èr x。 +x i+xZj+x。 k.
   yuán shù fēn chéng biāo liàng fēn (sollarpaI t)x。 xiàng liàng fēn
  ( tàn shěn tl〕 rpart)
  V= i+x22+ 3k,
   x 'èr x。 +V. ruò x。 =o, yuán shù V chēng wéi xiàng liàng
   děng tóng tōng cháng de 3 wéi xiàng liàngyīn wéi zhè yàng de liǎng xiàng liàng V,
  V: zài yuán shù dài shù zhōng de chéng xiàng liàng V, V: zài 3 wéi
   kōng jiān zhōng de biāo liàng (Vl, VZ)( jiàn nèi ~produCt))
   xiàng t ( cóng torprodUCt) rén Vl, VZI yòu guāngōng shì wéi
  V, V:= (V,, VZ)+[Vl, VZI·
   zhè biǎo míng liǎo yuán shù xiàng . yǎn suàn (、 Dr。】 c chuān us) zhī jiān de
   mìqiè guān . shǐ shànghòu zhě lái yuán yuán shù lùn .
   duì yìng měi yuán shù X 'èr x。 +V yòu gòng yuán
   shù ( wěi gōng huǒ yǐn quaten on) =x。 v, bìng qiě
  x· 'èr ·x 'èr ruì shí duì + shì + shì ·
   zhè shí shù chēng wéi yuán shù X de fàn shù (normoftheq lter-
  ~), wéi N(X). fàn shù mǎn guān
  N(XY) èr N(X)N(Y).
  3 wéi kōng jiān de rào yuán diǎn de rèn xuánzhuàn tōng guò fàn shù wéi 1 de yuán
   shù shī lái què dìng . duì yìng shī de xuánzhuàn jiāng xiàng liàng X 'èr x, i shí
  xZj+x3k biàn wéi xiàng liàng Y= , i+ Zj+ 3k 'èr shī miè shī ‘ .
   yuán shù dài shù shì shí shù shàng dài dān wèi yuán de wéi de jié de
   fēi jiāo huàn de yòu xiàn wéi fàn dài shù . yuán shù dài shù shì chú huán
  (skew fǎn ld), zài zhōng dìng liǎo chú yuán shù X de
   yuán shù yuán shì jiàn /N(x). yuán shù chú huán shì wéi líng yīn
   de jié fēi jiāo huàn de yòu xiàn wéi shí dài shù ( jiàn R chuàng miáo liú dìng
  (Frobe yìn ~);C zhōu wěn zhòng d guó xiáng dài shù (Qyky-
  Did onalg wéi m)).
  【 zhùshè fǒu shì yuán shù dài shù zhōng de yuán (1+i shí j shí k)/2.
  Hur tZ yuán zhěng shù huán (Hur tZrlllgofi zhù q shān Lter-
  ruo huàn jiù ) shì huán
  H={,。 C+,, +。 Zj+。 3k:m。,, :,。 2,。 3“ Z}.
  HurwitZ huán shì fēi jiāo huàn huán zhōng lèi shìde D liú id chú xìng zhì
  (E yōu lid ndi ion jiǎo jiǎng )( jiàn Ddd suàn (E wéi shān xiáng n
   chuān qiǎo shān m)) chéng : duì rèn a, b‘ H, b 0, cún zài q,
  ‘ H, shǐ
yīngwénjièshì
  1. n.:  quaternion
bāo hán cí
yuán shù zhěng yuán shù yuán shùfǎn yuán shù
bàn yuán shù yuán shù yuán shù qún yuán shù yùn suàn
yuán shù shǐgòng 'è yuán shù yuán shù dài shù yuán shù xiàng liàng
yuán shù hán shù yuán shù kōng jiān yuán shù de guǎng yuán shù qún
guǎng yuán shù huán yuán shù tuǒ yuán kōng jiān yuán shù chú dài shù yuán shù de qún xuánzhuàn
jiàn yuán shù xuánzhuàn zhèn zhèn biǎo shì yuán shù yuán shù de xìng zhì diǎn