Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Полная версия Матиматика в вопросах и ответах.pdf
Скачиваний:
59
Добавлен:
11.03.2016
Размер:
899.46 Кб
Скачать

При сложении (вычитании) комплексных чисел складываются (вычитаются) их действительные и мнимые части соответственно.

2) Умножение на действительное число происходит по правилу

z x i y .

3) Произведением комплексных чисел z1 и z2 называется число

z z1 z2 x1x2 y1y2 i(x1y2 y1x2 )

Комплексные числа перемножаются как двучлены, при этом учитывают, что i2 1.

4) Частным от деления чисел z1 и z2 0 называется число

z

z1

 

x1x2 y1 y2

i

x2 y1 x1 y2

 

. Для выполнения деления следует числи-

z2

x22 y22

x22 y22

 

 

 

 

 

 

тель

и знаменатель

дроби

 

z1

умножить на число, комплексно-

 

z2

 

 

 

 

 

 

 

 

сопряженное знаменателю.

8.3. Комплексные числа в тригонометрической форме

8.3.1. Тригонометрическая форма комплексного числа

Если x и y – декартовы координаты точки плоскости, то, используя

формулы перехода к полярным координатам ,r x r cos , y

r sin

можно получить тригонометрическую форму комплексного

числа

z r cos isin .

 

Модулем комплексного числа z = x + iy называется число r – длина ради-

ус-вектора точки M(x, y). Очевидно, что

z

r

x2 y2 .

Аргументом комплексного числа Arg z

называется угол поворота оси Ox

до совмещения с радиус-вектором точки M .

Заметим, что Arg z =arg z + 2πk, k Z , где arg z называется главным зна-

чением аргумента и arg z .

Для вычисления главного значения аргумента можно использовать формулу:

73

 

 

 

 

y

 

arctg

 

,

x

arctg

 

y

,

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

arctg

,

x

 

 

 

 

 

arg z

,

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

2

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

неопределен,

x 0,

x 0, y 0,

x 0, y 0,

x 0, y 0,

x 0, y 0,

x 0, y 0, x 0, y 0, x 0, y 0.

8.3.2. Действия над комплексными числами в тригонометрической форме

Пусть z1 r1 cos 1 i sin 1 , z2 r2 cos 2 i sin 2 .

Тогда

1)

Произведение

комплексных чисел

z1 и

z2

находится

по

формуле

 

z1 z2 r1 r2 cos 1 2 i sin 1 2 .

 

 

 

 

 

2)

Частное

комплексных

чисел z1

и

z2

находится

по

формуле

 

z1

 

r1

cos

 

2

i sin

 

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r2

 

 

 

 

 

 

 

Если z r cos i sin , то

3)

Возведение в

 

натуральную степень

n.

n N zn rn cosn isin n . Данная формула носит название формулы

Муавра-Лапласа.

4) Корнем n-й степени из комплексного числа z называется число w nz

такое, что wn z .

Для любого комплексного числа z r cos i sin , z 0 , существует ровно n различных значений w nz , которые имеют вид:

 

n

 

 

2k

 

2k

 

 

 

 

 

 

wk

 

r cos

 

i sin

 

, k 0, n 1.

 

n

n

 

 

 

 

 

 

Точки, соответствующие значениям nz , являются вершинами правильного n угольника, вписанного в окружность радиуса R n r с центром в начале координат.

74