复数
极坐标形式
极坐标形式不用水平和竖直坐标来描述复数,而用距离和方向:它离原点多远,朝哪个方向。这就像把地址说成“向东 3 个街区、向北 4 个街区”与说成“距离 5 个街区、朝东北”之间的区别。两者都指向同一地点。
若 r 是模,θ 是辐角,则 z = r(cos θ + i sin θ)。换回直角坐标形式 a + bi 为 a = r cos θ、b = r sin θ。简写 r cis θ 恰好表示 cos θ + i sin θ 再乘以 r,而欧拉公式把它压缩得更紧:z = r e^(iθ)。
极坐标形式在乘法、除法和乘方中大放异彩,而直角坐标 a + bi 形式在这些场合会变得繁琐。要把两个复数相乘,就把它们的模相乘、辐角相加——这条规则在极坐标形式中几乎毫不费力,也是棣莫弗定理的基础。
1 + i 的模为 sqrt(2),辐角为 π/4,故其极坐标形式为 sqrt(2)(cos(π/4) + i sin(π/4))。
模与辐角合在一起重建该数。
又称
另见