Учебное пособие по высшей математике для студентов заочной формы обучения. Романова Л.Д - 41 стр.

UptoLike

Рубрика: 

40
тивности и для них существуют обратные операции вычитания и деления
(кроме деления на нуль).
Число
= =

r OM z z
называется модулем комплексного числа
z
.
Угол
ϕ
, образованный вектором

OM
с положительным направлением оси
Ох, называется аргументом комплексного числа и обозначается
Argϕ= z
.
Очевидно, что для всякого комплексного числа
= +z x iy
справед-
ливы формулы:
cos , sin ,= ϕ= ϕxr yr
22
, cos , sin , tg= + ϕ= ϕ= ϕ=
x yy
r xy
r rx
, или
так как главное значение аргумента
argϕ= z
удовлетворяет условию
arg−π < πz
и
Arg arg 2 ,= z z kk Z
.
Всякое комплексное число
= +z x iy
может быть представлено в
тригонометрической форме
(cos sin )= ϕ+ ϕzr i
или в показательной
форме
ϕ
=
i
z re
(так как по формуле Эйлера
cos sin
ϕ
= ϕ+ ϕ
i
ei
).
Если
11 1 1 2 2 2 2
(cos sin ), (cos sin )= ϕ = ϕzr i z r i
то спра-
ведливы формулы:
12
12
()
1 2 12 1 2 1 2 12
()
11 1
12 12
22 2
(cos( ) sin( )) ,
(cos( ) sin( )) , ( 0)
ϕ
ϕ −ϕ
= ϕ + ϕ =
= ϕ −ϕ + ϕ −ϕ =
i
i
z z rr i rr e
zr r
i ez
zr r
(cos sin )
ϕ
= ϕ+ ϕ =
n n n in
z r n i n re
. (5.1)
Формула (5.1) называется формулой Муавра.
Для извлечения корня
n
-й степени
( 1, )>∈n nZ
из комплексного числа
используется формула, дающая
n
значений этого корня, которые лежат в
вершинах правильного
n
- угольника, вписанного в окружность радиуса
n
Rr=
с центром в начале координат:
тивности и для них существуют обратные операции вычитания и деления
(кроме деления на нуль).
                     
      Число =   r OM= z ⋅ z называется модулем комплексного числа z .
                                         
Угол ϕ , образованный вектором OM с положительным направлением оси
Ох, называется аргументом комплексного числа и обозначается ϕ =Argz .
   Очевидно, что для всякого комплексного числа z= x + iy справед-
ливы формулы:
                                 x = r cos ϕ, y = r sin ϕ,
                                          x            y           y
            = r     x 2 + y 2 , cos= ϕ      , sin= ϕ     , tg= ϕ     , или
                                          r            r           x
                    y
             arctg    , åñëè x > 0;
                    x                                      0, åñëè x > 0, y =0;
                                                          π 2, åñëè x =
                        y                                                0, y > 0;
ϕ = arg z = π + arctg , åñëè x < 0, y > 0;            ϕ= 
                        x                                  π, åñëè x < 0, y =0;
                          y                               − π 2, åñëè=x 0, y < 0;
             −π +  arctg    , åñëè  x < 0,   y < 0;
                          x

так как главное значение аргумента ϕ =arg z удовлетворяет условию
−π < arg z ≤ π и Arg=
                    z arg z + 2πk , k ∈ Z .
      Всякое комплексное число z= x + iy может быть представлено в
тригонометрической форме =      z r (cos ϕ + i sin ϕ) или в показательной
                                                   ϕ
форме z = reiϕ (так как по формуле Эйлера ei=          cos ϕ + i sin ϕ ).
     Если z1 = r1 (cos ϕ1 + i sin ϕ1 ), z2 = r2 (cos ϕ2 + i sin ϕ2 ) то спра-
ведливы формулы:
        =                                    + ϕ2 )) r1r2 ei (ϕ1 +ϕ2 ) ,
        z1 z2 r1r2 (cos(ϕ1 + ϕ2 ) + i sin(ϕ1 =
         z1 r1                                      r
        =       (cos(ϕ1 − ϕ2 ) + i sin(ϕ1 −=ϕ2 )) 1 ei (ϕ1 −ϕ2 ) , ( z ≠ 0)
         z2 r2                                      r2
                      =z n r n (cos nϕ + i sin
                                           =   nϕ) r n einϕ .                 (5.1)
Формула (5.1) называется формулой Муавра.
   Для извлечения корня n -й степени (n > 1, n ∈ Z ) из комплексного числа
используется формула, дающая n значений этого корня, которые лежат в
вершинах правильного n - угольника, вписанного в окружность радиуса
R = n r с центром в начале координат:



                                        40