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Excel或C语言复数运算

内容包括电路复数应用场景,基本性质运算、二元运算、三角函数运算,C语言复数运算示例。紫色文字是超链接,点击自动跳转至相关博文。持续更新,原创不易。

目录:

一、简介

二、复数基本性质运算

三、复数二元运算

四、复数三角函数运算

五、C语言复数运算

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一、简介

在电路设计中我们会遇到一些诸如交流信号过电容、电感,阻抗计算等情况,可以借助Excel中复数计算函数。

Excel或C语言复数运算
Excel或C语言复数运算

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二、复数基本性质运算

=COMPLEX(-0.5,0.87,"i")创建复数-0.5+0.87i。此处的i在电子中常用作j,可用=COMPLEX(-0.5,0.87,"j")。

Excel或C语言复数运算

=IMAGINARY(A2)求出复数的虚部,即虚数i前面的系数。

=IMREAL(A2)求出复数的实部,即实数部分。

=IMABS(A2)求出模,即复数的绝对值。注意:模由公式√(x²+y²)得到,其中x实部,y虚部。

=IMARGUMENT(A2)求出复数的辐角,注意是弧度值。

=DEGREES(IMARGUMENT(A2))将弧度转换成角度。

Excel或C语言复数运算
Excel或C语言复数运算

=IMCONJUGATE(A2)求出共轭复数。

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三、复数二元运算

注:对包含公式的单元格引用若报错,参见“Excel高级使用技巧汇总之18、绝对引用与相对引用”

=IMSUM(A2,B2)得到复数的和。

注:两个复数虚数字母风格的书写要一致。

例如:(1+2i) +(3-4j) 在Excel中是不规范的,计算不出来结果。

Excel或C语言复数运算

=IMSUB(A2,B2)求出复数的差。

=IMPRODUCT(A2,B2)求出复数的乘积。

Excel或C语言复数运算

注:IMPRODUCT支持多个复数之间相乘(最多支持255个)

=IMDIV(A2,B2)求出两个复数之间的商。

Excel或C语言复数运算

=IMPOWER(A2,1)求出复数的整数幂。

注意,后面的参数可以是复数,即求出复数的倒数

=IMEXP(A2)求出复数的指数(e为底)

=IMLN(A2)求出复数的自然对数。

类似地,可以用对数函数公式

=IMLOG10(A2)

=IMLOG2(A2)

分别求出10为底的对数,2为底的对数。

=IMSQRT(A2)求出复数的平方根。

其实,也可以用Excel公式=IMPOWER(A2,0.5)得到同样的计算结果,换句话说Excel的IMPOWER公式,也支持计算复数的小数形式的幂。

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四、复数三角函数运算

=IMSIN(A2)求出复数的正弦值。

=IMCOS(A2)求出复数的余弦值。

如果需要正切(正弦函数除以余弦函数)、余切(正切函数的倒数)

另外,像双曲函数、正割、余割函数也可以求解。比较遗憾的是Excel不支持复数求反三角函数值(比如arctan)。

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五、C语言复数运算

#include "stdio.h"

#include "complex.h"  //加入此头文件需要C99模式支持,详见“Keil编译软件的使用汇总之十六、支持C99模式”

int main(void)

{

   complex double a = 1.0 + 2.0*I, b = 3.0 + 4.0*I; //a = 1 + 2i, b = 3 + 4i

   complex double s_1 = a + b; //加

   complex double s_2 = a - b; //减

   complex double s_3 = a * b; //乘

   complex double s_4 = a / b; //除

   printf("s_1的实部为%f, 虚部为%f, 模为%f\n", creal(s_1), cimag(s_1), cabs(s_1));

   printf("s_2的实部为%f, 虚部为%f, 模为%f\n", creal(s_2), cimag(s_2), cabs(s_2));

   printf("s_3的实部为%f, 虚部为%f, 模为%f\n", creal(s_3), cimag(s_3), cabs(s_3));

   printf("s_4的实部为%f, 虚部为%f, 模为%f\n", creal(s_4), cimag(s_4), cabs(s_4));

}

complex.h中所包含的常用函数除了基本的加减乘除之外,complex.h中还包含以下函数:

复数的实部creal()

复数的虚部cimag()

模cabs()

相位carg()

指数cexp()

自然对数clog()

幂cpow()

平方根csqrt()

复共轭cong()

正弦csin()

余弦ccos()

正切ctan()

反正弦casin()

反余弦cacos()

反正切catan()

双曲正弦csinh()

双曲余弦ccosh()

双曲正切ctanh()

反双曲正弦casinh()

反双曲余弦cacosh()

反双曲正切catanh()

说明:以上函数默认为双精度版本,在函数名后加f(即float)表示单精度版本,加l(即long)表示长双精度版本。

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