复数三角形式的定义:
任何一个复数 z=a+bi(a,b∈R)都可以表示成 r(cosθ+isinθ) 的形式。其中,r 是复数 z 的模,即 r=∣z∣=a2+b2
;θ 是复数 z 的辐角,满足 tanθ=ab(a=0),当 a=0 时,若 b>0,θ=2π+2kπ,k∈Z;若 b<0,θ=23π+2kπ,k∈Z。这种形式 z=r(cosθ+isinθ) 就叫做复数 z 的三角形式 。
例如,对于复数 z=1+i,先求模 r=∣z∣=12+12
=2
。
再求辐角 θ,因为 a=1,b=1,tanθ=1,且点 (1,1) 在第一象限,所以 θ=4π+2kπ(k∈Z),通常取主值 θ=4π。
那么复数 z=1+i 的三角形式就是 z=2
(cos4π+isin4π)。
复数三角形式的运算性质(乘法、除法、乘方等):
乘法法则:设 z1=r1(cosθ1+isinθ1),z2=r2(cosθ2+isinθ2),则 z1z2=r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)]。
例如,z1=2(cos3π+isin3π),z2=3(cos6π+isin6π),则 z1z2=2×3[cos(3π+6π)+isin(3π+6π)]=6(cos2π+isin2π)。
除法法则:z2z1=r2r1[cos(θ1−θ2)+isin(θ1−θ2)](z2=0,即 r2=0)。
比如,z1=4(cos4π+isin4π),z2=2(cos12π+isin12π),则 z2z1=24[cos(4π−12π)+isin(4π−12π)]=2(cos6π+isin6π)。
乘方法则(棣莫弗定理):若 z=r(cosθ+isinθ),那么 zn=rn(cosnθ+isinnθ),n∈N。
例如,z=cos6π+isin6π,当 n=3 时,\(z^{3}=\cos(3\times\frac{\pi