Действия над комплексными числами в тригонометрической форме

Сложение и вычитание удобнее производить над комплексными числами в алгебраической форме, а умножение и деление – в тригонометрической форме.

1. Умножений.Пусть даны два комплексных числа, записанных в тригонометрической форме: z1 = r1(cosj1 + i×sinj1) z2 = r2(cosj2 + i×sinj2).

z1×z2 = r1×r2(cosj1×cosj2sinj1×sinj2) + i×(cosj1×sinj2 + sinj1×cosj2) = = r1×r2(cos(j1 + j2) + i×sin(j1 + j2)).

Итак, модуль |z1×z2| = r1×r2, аргумент arg(z1×z2) = arg z1 + arg z2.

Пример 1.13.Для z1 = 2(cos + i×sin) и z2 = 3(cos + i×sin) найти их произведение z1×z2.

Решение. Применяем формулу для нахождения произведения двух комплексных чисел, записанных в тригонометрической форме. z1×z2 = 2×3(cos( + ) + i×sin( + )) = 6(cos + i×sin) – тригонометрическая форма произведения чисел z1 и z2 или в алгебраической форме z1×z2 = 6i.

2. Деление. = = ×=

= ×=

= ×( cos(j1 – j2) + i×sin(j1 – j2))

Итак, модуль || = , аргумент arg() = arg z1arg z2.

Пример 1.14.Для z1 = 10(cos45° + i×sin45°) и z2 = 5(cos60° + i×sin60°) найти их частное от деления .

Решение.

= (cos(45° – 60°) + i×sin(45° – 60°)) = 2(cos(–15°) + i×sin(–15°)) – тригонометрическая форма частного чисел z1 и z2. Заметим, что если данное выражение записать в виде равносильного выражения
2(cos15° – i×sin15°), то это не будет уже тригонометрической формой записи комплексного числа.