Przez większą część twojego matematycznego życia uczyłeś się o liczbach rzeczywistych Liczby rzeczywiste zawierają chociażby 0, 1, 0.(3), pi oraz liczbę e. Mogę dalej wypisywać liczby rzeczywiste. Znasz je bardzo dobrze. W pewnym momencie odkrywamy coś interesującego. Zastanówmy się, czy istnieje liczba, która podniesiona do kwadratu da -1. Zdefiniujemy ją tak, że podniesiona do kwadratu da -1. Taką liczbę definiujemy jako i. W ten sposób określamy całą klasę nowych liczb, które możemy przedstawić jako wielokrotności jednostki urojonej. Zatem liczby urojony to np i, -i, i pomnożone pi razy lub i pomnożone e razy co może prowadzić do kolejnego interesującego pytania: Co jeśli połączymy ze sobą liczby urojone i rzeczywiste? Co jeśli wezmę sumę lub różnicę liczby rzeczywistej i zespolonej? Na przykład, powiedzmy, że mam liczbę, którą nazwę z z będziemy najczęściej używać, mówiąc o tym, o czym właśnie zamierzam powiedzieć: o liczbach zespolonych. Weźmy z równe liczbie rzeczywistej 5 dodać liczbie urojonej 3i. Czyli ta liczba, mamy tutaj liczbę rzeczywistą z dodaną liczbą urojoną. Być może kusi cię, aby dodać te dwie liczby, ale nie możesz tego zrobić. To nie miałoby sensu, bo są to liczby różnego typu, za chwilę to zobrazuję, ale nie możesz tego już bardziej uprościć, nie możesz dodać do siebie liczby rzeczywistej i liczby urojonej. Liczbę taką jak tę, żeby była jasność: to jest liczba rzeczywista, a to liczba urojona. Liczbę taką jak tę nazywamy liczbą zespoloną. Ma ona część rzeczywistą i część urojoną. I czasami będziesz widywał taką notację jak tę. Ktoś może zapytać: "Jaka jest część rzeczywista naszej liczby z?" To jest 5, dokładnie tutaj. Wtedy mógłby zapytać: "Jaka jest część urojona?" Jaka jest część urojona naszej liczby z? I wtedy, zgodnie z definicją funkcji Im(z) na ogół trzeba powiedzieć jaką wielokrotnością liczby i jest część zespolona, ta tutaj. W tym przypadku to będzie 3. Możemy zobrazować to w dwóch wymiarach. Zacznijmy od narysowania standardowej płaszczyzny dwuwymiarowej z liczbami rzeczywistymi na osi poziomej i osią poziomą. Aby nanieść liczby zespolone oznaczymy oś pionową jako część urojoną, to jest część urojona, i oś poziomą jako część rzeczywistą. Rysujemy część rzeczywistą w ten sposób. Dla przykładu, dla z równego 5 dodać 3i częścią rzeczywistą jest 5. Czyli idziemy po osi: 1, 2, 3, 4, 5. Mamy 5, dokładnie tutaj. Część rzeczywista wynosi 3. 1, 2, 3. Zatem przy pomocy płaszczyzny zespolonej możemy zobrazować liczbę taką jak tę. W ten sposób możemy zobrazować z na płaszczyźnie zespolonej. Mamy dodatnie 5 w kierunku rzeczywistym oraz dodatnie 3 w kierunku urojonym. Możemy rysować inne liczby zespolone. Załóżmy, że mamy liczbę zespoloną a, która jest równa, załóżmy, -2 dodać i. Jak to narysować? Dobrze, część rzeczywista wynosi -2, a część urojona, możesz to sobie wyobrazić, wynosi i. Zatem idziemy o 1 w górę i to będzie dokładnie tutaj. Zatem tutaj mamy naszą liczbę zespoloną a. Nasza liczba a znajduje się w tym punkcie, w tym punkcie płaszczyzny zespolonej. Zrobię jeszcze jeden przykład. Weźmy liczbę zespoloną b, która wynosi 4 minus 3i. Gdzie to narysujemy? 1, 2, 3, 4. I teraz, spójrz, -1, -2, -3 prowadzi nas dokładnie tutaj, czyli dokładnie tu rysujemy liczbę zespoloną b.