复数的三角表示
复平面上的非零点可以用“离原点多远”和“从正实轴转了多少角”来定位。若 ,令 ,取一个从正实轴到 的角 ,就有 、。于是 这叫复数的三角表示。 唯一,幅角 只在相差整数个 的意义下确定;零复数没有确定幅角。
从坐标读出正确象限
取 ,模为 ,点在第一象限,故可取 : 若改为 ,模为 ,点在第二象限,可取幅角 。只计算 会落到第四象限;反正切值还要结合两坐标的符号判断。复数的坐标与幅角应能在同一图上互相核对。
复数乘法与幅角相加
把 与 相乘,先用 展开:实部系数为 ,虚部系数为 。由和角公式,它们正是 与 ,所以 这既解释了模相乘,也解释了方向相加。对 ,除法相应地把模相除、把幅角相减;它是“乘以逆数”,不是把角度直接除以角度。
以前面的 为例,平方的模是 ,幅角是 ,所以 。直角形式也给出 ,两条路线一致。重复相乘可归纳出 (正整数 );负整数幂还需 。
练习: 的模与一个幅角分别是多少?点为 ,模 2、幅角 ;同一数也可取 ,。
参考资料
- OpenStax,Precalculus 2e,§8.5:复数的极坐标形式与乘法。
- 继续阅读:复数的四则运算、任意角与诱导公式、欧拉公式。