复数的表示法
①几何形式;复数 被复平面上的点 z(a,b )唯一确定。这种形式使复数的问题可以借助图形来研究。也可反过来用复数的理论解决一些几何问题。
②向量形式。复数z=a+bi用一个以原点O为起点,点Z(a,b)为终点的向量OZ表示。这种形式使复数四则运算得到恰当的几何解释。
③三角形式。复数z=a+bi化为三角形式
z=r(cosθ+isinθ)
式中r= √(a^2+b^2),是复数的模(即绝对值)
θ 是以x轴为始边,射线OZ为终边的角,叫做复数的辐角,辐角的主值记作arg(z)
这种形式便于作复数的乘、除、乘方、开方运算。
④指数形式。将复数的三角形式z=r( cosθ+isinθ)中的cosθ+isinθ换为 exp(iθ),复数就表为指数形式z=rexp(iθ)
用直线将复平面内任一点z与N相连, 必与球面相交于P点,则球面上除N点外的所有点和复平面上的所有点有一一对应的关系,而N点本身可代表无穷远点, 记作。 这样的球面称作复球面。
除了复数的平面表示方法外, 还可以用球面上的点来表示复数。
扩充复数域---引进一个"新"的数∞;
扩充复平面---引进一个"理想点"; 无穷远点 ∞。
约定:
a/0=∞,a/∞=0(a╪∞),∞/a=∞(a╪∞),
a*∞=∞*a(a╪0),a±∞=∞±a(a╪∞)。
注: 若无特殊说明,平面均指有限复平面。
⑤复平面。由于一个复数z=x+iy由一对有序实数(x,y)唯一确定,所以对于平面上给定的直角坐标系,复数的全体与该平面上点的全体成一一对应关系,从而复数z=x+iy可以用该平面上坐标为(x,y)的点来表示,此时,x轴称为实轴,y轴称为虚轴,两轴所在的平面称为复平面或z平面。这样,复数与复平面上的点一一对应,并且把"点z"作为"数z"的同义词。