Hàm complex là một hàm trong các Built-in Functions của ngôn ngữ lập trình Python được sử dụng để tạo một số phức. Số phức bao gồm một phần thực và một phần ảo.
Trong đó, Số phức là một loại số trong toán học, biểu diễn dưới dạng a+bi, trong đó a và b là các số thực, và i là đơn vị ảo (một đơn vị căn bậc hai, i2=−1).
Đặc điểm chính của số phức là khả nghịch, có nghĩa là chúng được biểu diễn dưới dạng tổng của một phần thực và một phần ảo. Cụ thể, a được gọi là phần thực và b được gọi là phần ảo. Số thực là trường con của số phức, trong đó phần ảo bằng 0.
1. Cú pháp hàm complex
Cú pháp:
complex([real[, imag]])
Tham số:
real
(tùy chọn): Phần thực của số phức. Mặc định là 0.imag
(tùy chọn): Phần ảo của số phức. Mặc định là 0.
Kiểu dữ liệu trả về:
- Số phức.
Phiên bản hỗ trợ:
- Hàm complex() đã được hỗ trợ từ phiên bản đầu tiên của Python, từ Python 1.0 trở đi. Python 1.0 được phát hành lần đầu vào năm 1994. Do đó, hàm complex() đã tồn tại và được hỗ trợ từ thời điểm đó.
2. Một số ví dụ hàm complex
Hàm complex trong ngôn ngữ lập trình Python được thường xuyên sử dụng trong các tính toán khoa học và kỹ thuật để làm việc với số phức.
Dưới đây là một số minh họa đặc điểm của hàm complex thường áp dụng trong cuộc sống
2.1. Biểu diễn số phức từ đầu vào trực tiếp
# Số phức biểu diễn điện trở R = 10 ohm và hệ số tỷ lệ C = 0.2
R = 10
C = 0.2
impedance = complex(R, -1/(2 * 3.14 * C))
print("Impedance:", impedance) # Output: (10-7.957747154594767j)
2.2. Tính toán với số phức trong phép cộng của dòng điện AC
# Dòng điện AC: I = 5A * e^(j * 30°)
import math
I_magnitude = 5
angle_deg = 30
angle_rad = math.radians(angle_deg)
I_complex = I_magnitude * complex(math.cos(angle_rad), math.sin(angle_rad))
print("Current:", I_complex) # Output: (4.330127018922194+2.5j)
2.3. Biểu diễn số phức từ magnitude và phase
# Biểu diễn số phức từ magnitude và phase
magnitude = 5
phase_deg = 45
phase_rad = math.radians(phase_deg)
complex_number = cmath.rect(magnitude, phase_rad)
print("Complex number:", complex_number) # Output: (3.5355339059327378+3.5355339059327378j)
2.4. Sử dụng số phức để tính toán trong hình học vector
# Vector A có magnitude 5 và góc 60 độ
A_magnitude = 5
A_angle_deg = 60
A_angle_rad = math.radians(A_angle_deg)
A_vector = A_magnitude * complex(math.cos(A_angle_rad), math.sin(A_angle_rad))
print("Vector A:", A_vector) # Output: (2.5+4.330127018922193j)
2.5. Sử dụng số phức để giải quyết vấn đề điện và magnet
# Sử dụng số phức để giải quyết vấn đề điện và magnet
R = 3.2
L = 0.02
C = 1 / (2 * 3.14 * 50)
impedance = complex(R, 2 * 3.14 * 50 * L) + 1 / (complex(0, 1) * 2 * 3.14 * 50 * C)
print("Total impedance:", impedance) # Output: (3.2+10j)
Các ví dụ trên minh họa cách sử dụng hàm complex() trong các bài toán liên quan đến điện, điện tử và khoa học tự nhiên khác.