解決済み

数学の質問です。

複素数平面に対して私達が普段良く使う平面は何と言うのでしょうか?点の座標を(a+bi)(a+bi)と表すのは複素数平面ですが、(a,b)(a,b)と表す平面は何と言うのでしょうか?

回答宜しくお願い致します。

ベストアンサー

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私たちが普段よく使う平面は座標平面と呼ばれます。点の座標を(a,b)と表す平面は、一般的に直交座標平面または xy 平面と呼ばれます。

座標平面と複素数平面の主な違いとしては表記方法が挙げられ、座標平面では (a,b)、複素数平面では (a+bi)と表します。軸の呼び方も異なり、座標平面はx軸とy軸と呼称しますが複素数平面は実軸と虚軸と呼称します。

関係性としては複素数平面では、点を a+bi という形で表しますが、これは座標平面上の点 (a,b) と一対一に対応します。

これを踏まえたうえで使い分けるとよいでしょう。

返信(7件)

回答ありがとうございます。


他の回答者さんの返信欄にも書きましたが、教科書には複素数を点で表す座標平面を複素数平面と言うとの記述があり、座標平面は2つの平面を含めたより大きな括りなのではないかと思いました。なので、単に座標平面と言うと複素数平面も含まれて終うので厳密な言い方ではないのかなと思いましたが、どうでしょうか?

ご指摘の通り、座標平面は複素数平面を含む、より広い概念です。厳密に区別するためには、直交座標平面と呼称するのが適切です。

この違いについては

直交座標平面(またはxy平面):点を(a,b)と表す一般的な2次元平面。

複素数平面(またはガウス平面):複素数z = a + biを点(a,b)に対応させる特殊な平面 と言えます。

直交座標平面と複素数平面は本質的に同じ2次元平面を表していますが、その解釈と使用目的が異なります。複素数平面は、複素数の性質や演算を視覚化するために使用される特殊な解釈であり、直交座標平面の一種と考えることができます。したがって、単に「座標平面」と言うと、文脈によっては曖昧になる可能性があります。厳密さを求める場合は、「直交座標平面」または「複素数平面」と明確に区別して使用するのが望ましいでしょう。

返信ありがとうございます。


何度も何度も申し訳ないのですが、調べて見たところwikipediaにて「複素数平面は複素数x+iyx+iyを直交座標(x,y)(x,y)に対応させた直交座標平面のことである」との記述があったのですが、この記述は誤りと言うことで良いのでしょうか?一応複素数平面も軸自体は直交して居ますが…

Wikipediaの記述は誤りではありません。複素数平面は実際に直交座標平面の一種です。複素数平面の定義を詳しく見てみましょう。

複素数平面は、複素数 z = x + iy を直交座標 (x, y) に対応させた平面のことです。この平面では、横軸(x軸)を実軸、縦軸(y軸)を虚軸と呼びます。また、複素数 a + bi は、この平面上の点 (a, b) として表されます。

ここから分かる複素数平面と一般的な直交座標平面(xy平面)の関係としては、複素数平面は直交座標平面の特殊な解釈ということです。

両者は同じ2次元平面を表していますが、複素数平面は複素数の性質や演算を視覚化するために使用され、複素数平面では、点 (a, b) を複素数 a + bi として解釈するということです。

したがって、Wikipediaの記述は正確です。複素数平面は直交座標平面の一種であり、その軸は直交しています。ただし、複素数平面は複素数を表現するための特別な解釈を持つ直交座標平面だと理解するのが適切だと考えられます。

えっと、座標平面に直交座標平面が包含され、直交座標平面に複素数平面に包含されて居る言うことで合って居ますでしょうか?


複素数平面を含めず、点を(a,b)(a,b)で表す平面だけを指す名称はありますか?単に直交座標平面と言えば両者とも含まれますよね?そうすると両者を厳格に区別することは出来て居ないのではないでしょうか?それとも、特別な断りがある時以外は、複素数平面と直交座標平面の双方が含まれる文では、直交座標平面は点を(a,b)(a,b)と表す平面のみを指して居ると言う暗黙の了解的なものがあるのでしょうか?何度もすみません💦

直交座標平面のみを指す名称については、複素数を含まない単なる点 (a,b) の集合を指す特別な名称は一般的には存在しません。通常、「直交座標平面」という用語は、複素数平面を含む広い意味で使われます。

「暗黙の了解」については、数学的文脈において、「直交座標平面」という言葉が使われる場合、特に断りがない限り、複素数平面も含まれることが多いです。しかし、具体的な文脈によっては、明確に区別されることもあります。したがって、使用する文脈によって理解が異なる可能性があります。

したがって、あなたの理解は概ね正しいです。直交座標平面は複素数平面を包含しており、両者を厳密に区別するためには文脈や特別な断りが必要です。一般的には「直交座標平面」と言った場合には両者が含まれることが多いですが、その使用法には注意が必要です。

成程、分かりました。何度もありがとうございました。

質問者からのお礼コメント

質問者からのお礼コメント

どの方の回答も参考になりましたが、ベストアンサーは一番詳しく説明して頂いた1217さんにさせていただきます。

そのほかの回答(4件)

実数平面でいいのでは?

返信(1件)

回答ありがとうございます。


私は実数平面と言う言葉を知らなく、調べて見たのですが、実数平面は正式な数学の用語ではないと言って居る人も居て…知恵袋を覗いて見たのですが、言いたいことは分かるけど、そんな言葉はない見たいな感じのことばを言って居る人も居ました。一応ヒットはするのですが…


知恵袋は信頼出来ない部分もあるので、聞きたいのですが、実数平面と言う言葉は正式な数学の用語でしょうか?入試で使っても大丈夫な言葉でしょうか?教科書には載って居なかったのですが…

お手数をお掛けしてすみません💦

座標平面、xy平面ですかね

返信(5件)

回答ありがとうございます。


教科書には複素数を点で表す座標平面を複素数平面と言うとの記述があり、座標平面は2つの平面を含めたより大きな括りなのではないかと思いました。なので、単に座標平面と言うと複素数平面も含まれて終うので厳密な言い方ではないのかなと思いましたが、どうでしょうか?


また、xy平面の方に就いても、教科書に複素数平面を考える時は、xx軸を実軸、yy軸を虚軸と言うと書いて居り、教科書では図形の図示でも軸はxyxyのままなので、xyxy平面と言う言葉では両者を区別出来ないのではないかと思ったのですが、どうでしょうか?

座標平面と複素数平面は別物です。


座標平面における点は(x,y)(x,y)ですが、複素数平面ではx+yix+yiです。


この(x,y)(x,y)x+yix+yiは対応であって、(x,y)(x,y)x+yix+yiと名前を付けて呼んでいるわけではありません。(平面自体も点も軸も1対1に対応しているので区別できるかどうかは怪しいところですが…)(なんなら区別しない方が抽象的であるともいえるかも…)


「もともと座標平面(我々がよく使う平面)と複素数平面が別々に定義可能であって、それを対応させている」だけです

座標平面は複素数平面を含むかどうかについてですが、どちらを先に定義したかの問題です。


座標平面を先に定義すれば、座標平面を使って複素数平面を説明するのが簡単だし、


複素数平面を先に定義すれば、複素数平面を使って座標平面を説明するのが簡単ということです。

やってみればわかりますが、座標平面を定義していなかったところで複素数平面は独立に定義できます。(x,y)(x,y)という順序対の表記をx+yix+yiという順序対に変換するだけです。


追記が多くなりました。すみません

成程、何となく分かりました。ありがとうございます。

「デカルト平面」だと思います。

返信(3件)

回答ありがとうございます。


デカルト平面を知らなかったので、調べて見たところ、直交座標平面のことを指すと言うことは分かったのですが、wikipediaで複素数平面のページを見ると、「複素数平面は複素数x+iyx+iyを直交座標x,yx,yに対応させた直交座標平面のことである」と書いてあり、そうすると、複素数平面も直交座標平面に含まれて終うので、デカルト平面(直交座標平面)と言うと厳密に区別出来ないのではないかと思いましたが、どうでしょうか?

通常,「デカルト平面」という語が「複素数平面」を指すことはないので,問題ないと思います。

成程、ありがとうございます。

xy平面は、直交座標系orデカルト座標とか言いますかね。複素平面はガウス平面っていう別名もあります。

返信(1件)

回答ありがとうございます。


他の回答者さんの返信欄にても質問したのですが、ウィキペディアには「複素数平面は複素数x+iyx+iyを直交座標(x,y)(x,y)に対応させた直交座標平面のことである」との記述があり、そうすると、複素数平面は直交座標平面の1種と言うことになり、この2つを厳密に区別出来て居ないのではないかと思ったのですが、どうでしょうか?

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