复平面、棣莫弗公式
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棣莫弗公式
设两个复数(用三角形式表示) ,则:
定理证明
证:先讲一下复数的三角形式的概念。在复平面C上,用向量 来表示复数 。于是,该向量可以分成两个在实轴、虚轴上的分向量。如果向量 与实轴正方向的夹角为 ,那么这两个分向量分别等于 (其中 )。所以,复数Z可以表示为 。这里θ称为复数Z的辐角。
∵
∴
其实该定理可以推广为一般形式。
推广形式
设n个复数
则:
乘方形式
在一般形式中如果令 ,则能导出复数乘方公式:.
乘方形式证明
对n∈Z*,采用数学归纳法证明。
①当n=1时,等式明显成立
②设当n=k时等式成立,则当n=k+1时
即当n=k+1时等式也成立
综上,对于任意正整数n,都有