复数相加的几何意义,复数形式的加减运算及其几何意义

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-03-27 04:05:41

一、复数的辅角与三角形式

复数z=a bi(a,b∈R)的三角形式为z=a bi=r(cos isin),其中r为复数z的模,且有r=,是以x轴非负半轴为始边,复数z在复平面内对应向量OZ所在射线为终边的一个角,称为复数z的辅角,且有tan=.

复数相加的几何意义,复数形式的加减运算及其几何意义(1)

在的辅角的值为负数z的辅角的主值,记作arg z,0≤arg z≤2π.

(z=a bi为负数的代数形式)

二、复数的加法、减法、乘法、除法的几何意义

1.复数加法、减法的几何意义

设向量OZ₁OZ₂分别与复数a bi,c di(a,b,c,d∈R)对应,且OZ₁OZ₂不共线,以OZ₁,OZ₂为两条临边画平行四边形OZ₁ZZ₂,则OZ=OZ₁ OZ₂=(a c) (b d)i对应的向量,即(a bi) (c di)=(a c) (b d)i.

同理,Z₁Z₂=OZ₁-OZ₂=(a,b)-(c,d)=(a-c,b-d)就是复数(a-c) (b-d)i对应的向量,即(a bi)-(c di)=(a-c) (b-d)i.

复数相加的几何意义,复数形式的加减运算及其几何意义(2)

复数加减法的几何意义:复数的加减法可以按照向量的加减法来进行。

2.复数乘法运算的三角表示及其几何意义

设复数z₁、z₂的三角形式分别是z₁=r₁(cosθ₁ isinθ₁),z₂=r₂(cosθ₂ isinθ₂),

那么z₁z₂=r₁(cosθ₁ isinθ₁)·r₂(cosθ₂ isinθ₂)=r₁r₂[cos(θ₁ θ₂) isin(θ₁ θ₂)].

可以看出,两个复数相乘,积的模等于各复数的模的积,积的辅角等于各复数的辅角的和。

复数相加的几何意义,复数形式的加减运算及其几何意义(3)

3.复数除法运算的三角表示及其几何意义

设复数z₁、z₂的三角形式分别是z₁=r₁(cosθ₁ isinθ₁),z₂=r₂(cosθ₂ isinθ₂),且z₂≠0.

那么,==[cos(θ₁-θ₂) isin(θ₁-θ₂)].

可以看出,两个复数相除,商的模等于被除数的模除以除数的模所得的商,商的辅角等于被除数的辅角减去除数的辅角所得的差。

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