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输入计算

数学公式

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结果

模长(绝对值)|a + bi|
5
for 3 + 4i
辐角(弧度) 0.9273 rad
辐角(角度) 53.1301°

什么是复数的绝对值?

复数 a + bi 的绝对值(也叫模、模长或幅值)指的是它在复平面上到原点的距离。它记作 \(|a + bi|\),结果始终是一个非负实数。由于实部 a 与虚部 b 正好构成一个直角三角形的两条直角边,模长就是斜边,可以直接用勾股定理求出。

复数在复平面上表示为一个点,并有一条从原点出发的向量
模是复平面上从原点到点 a + bi 的距离。

如何使用本计算器

分别输入复数的实部 a 和虚部 b,计算器即可返回模长,以及辐角(即该复数的方向角),并同时给出弧度和角度两种形式。实部和虚部都可以输入负数。

公式详解

模长的计算公式为:

$$|a + bi| = \sqrt{a^{2} + b^{2}}$$

对每一项分别平方会消去正负号,因此结果只取决于实部和虚部的大小。辐角则通过 \(\theta = \operatorname{atan2}(b, a)\) 求得,这个函数能在四个象限中都给出正确的角度。

直角三角形,直角边为 a 和 b,斜边等于模
该公式来自勾股定理:模是直角边为 a 和 b 的直角三角形的斜边。

计算实例

以复数 3 + 4i 为例:\(a^{2} = 9\),\(b^{2} = 16\),因此 \(a^{2} + b^{2} = 25\)。25 的平方根为 5,所以 $$|3 + 4i| = 5.$$ 辐角为 \(\operatorname{atan2}(4, 3) \approx 0.9273\) 弧度 \(\approx 53.13^{\circ}\)。

常见问题

模长会是负数吗?不会。因为它是若干平方和的平方根,所以模长始终为零或正数。

如果 a 和 b 都为零会怎样?此时复数就是 0,它的模长也是 0。这时辐角在数学上没有定义,但按惯例返回为 0。

为什么把它叫作"绝对值"?因为它是实数绝对值概念的推广:对于一个实数(即 \(b = 0\)),\(|a + 0i| = |a|\),正是我们熟悉的"到零点的距离"。

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