7.3.1 复数的三角表示式

人教 A 版 · 本节 3 页原书扫描(原文)+ 本站重写的讲解与习题详解没有考过 ↓

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考过本节的真题

没有考过

本站语料里还没有一道真题考到这一节:现有攻略中没有任何一篇,经由引本节作教材出处的实体连到本节。这一段是两跳派生的(节 ← 实体 ← 攻略),源里没有「节 → 题」的手写声明——新的攻略一上站,清单会自己长出来。它说的是本站已上站的那些卷子里没有考到,不是「高考不考这一节」。

讲解

本站对这一节的重写(不是原书转写):顺序可重组、推导可补全,目标是易读易学 + 与真题关联。原文以上方扫描图为准。

带星号的这一节要给复数换一件外衣。换衣服本身不难,难的是看懂为什么值得换—— 理由要到下一节才完全兑现:三角形式下的乘、除运算只动”模”和”辐角”两个数, 几何上就是旋转加伸缩。本节先把这件外衣裁好。

前面我们研究了复数 a+bia + bi 及其四则运算,本节研究复数的另一种重要表示——复数的三角表示。它可以帮助我们进一步认识复数,同时能给复数的运算带来便利。

一、换表示法的动机:向量本来就有两种说法

我们知道,复数可以用 a+bi(a,b∈R)a + b\mathrm{i}(a,b\in \mathbf{R}) 的形式来表示,复数 a+bia + b\mathrm{i} 与复平面内的点Z(a,b)Z(a,b) 是一一对应的,与平面向量 OZ→=(a,b)\overrightarrow{OZ} = (a,b) 也是一一对应的.借助复数的几何意义,复数能不能用其他形式来表示呢?

如图7.3-1,复数 z=a+biz = a + bi 与向量 OZ→=(a,b)\overrightarrow{OZ} = (a, b) 一一对应,复数 zz 由向量 OZ→\overrightarrow{OZ} 的坐标 (a,b)(a, b) 唯一确定。我们知道向量也可以由它的大小和方向唯一确定,那么能否借助向量的大小和方向这两个要素来表示复数呢?如何表示?

这个”探究”的落点是一个很朴素的类比:

  • 描述一个向量,可以说它的坐标 (a,b)(a,b),也可以说它的大小和方向;
  • 复数与向量一一对应,所以描述复数也该有这两套说法。

代数形式 a+bia+b\mathrm i 走的是第一条路。本节要走第二条。

图7.3-1

向量的大小可以用模来刻画,那么向量的方向如何刻画呢?由图7.3-1容易想到,可以借助以 xx 轴的非负半轴为始边,以向量 OZ→\overrightarrow{OZ} 所在射线(射线 OZOZ )为终边的角 θ\theta 来刻画OZ→\overrightarrow{OZ} 的方向.

“方向”这个词必须先量化成一个数,否则没法写进式子。 课本的办法是用角:以 xx 轴非负半轴为始边、以射线 OZOZ 为终边的角 θ\theta。 这正是必修一学过的任意角的定义,所以 θ\theta 天然可以超过 2π2\pi,也可以是负的—— 这一点后面讲主值时要用到。

二、三角形式是怎么算出来的

你能用向量 OZ→\overrightarrow{OZ} 的模和角 θ\theta 来表示复数 zz 吗?

记向量的模 ∣OZ→∣=∣a+bi∣=r|\overrightarrow{OZ}| = |a + bi| = r ,由图7.3-1可以得到,

{a=rcos⁡θ,b=rsin⁡θ.\left\{ \begin{array}{l} a = r \cos \theta , \\ b = r \sin \theta . \end{array} \right.

a+bi=rcos⁡θ+irsin⁡θ=r(cos⁡θ+isin⁡θ),a + b \mathrm{i} = r \cos \theta + \mathrm{i} r \sin \theta = r (\cos \theta + \mathrm{i} \sin \theta),

这三行是本节的全部推导,逐字看一遍:

  1. 由三角函数的定义(终边上一点的坐标),a=rcos⁡θa=r\cos\theta、b=rsin⁡θb=r\sin\theta;
  2. 把它们代回 a+bia+b\mathrm i,得到 rcos⁡θ+i rsin⁡θr\cos\theta+\mathrm i\,r\sin\theta;
  3. 提取公因式 rr,就是 r(cos⁡θ+isin⁡θ)r(\cos\theta+\mathrm i\sin\theta)。

第 3 步只是提公因式,没有任何新内容——这也说明三角形式并不是一种”新的复数”, 只是同一个复数的另一种写法。

r=a2+b2,r = \sqrt {a ^ {2} + b ^ {2}},

cos⁡θ=ar,\cos \theta = \frac {a}{r},

sin⁡θ=br.\sin \theta = \frac {b}{r}.

注意 θ\theta 是由 cos⁡θ\cos\theta 与 sin⁡θ\sin\theta 两式联合确定的,不是由 tan⁡θ\tan\theta 定的。 只算 tan⁡θ=ba\tan\theta=\dfrac ba 会得到两个相差 π\pi 的候选角,落在哪个象限分不出来。 两式一起用,象限就唯一了。

边界情形:点在坐标轴上时还成立吗

当点 ZZ 在实轴或虚轴上时,这个结论成立吗?

成立,而且值得逐种验一遍,因为公式里出现了分母 rr:

  • zz 是正实数(点在实轴正半轴):r=a>0r=a>0,cos⁡θ=1\cos\theta=1、sin⁡θ=0\sin\theta=0,θ=0\theta=0, z=r(cos⁡0+isin⁡0)=rz=r(\cos0+\mathrm i\sin0)=r,对;
  • zz 是负实数:r=∣a∣r=|a|,cos⁡θ=−1\cos\theta=-1、sin⁡θ=0\sin\theta=0,θ=π\theta=\pi,z=−rz=-r,对;
  • zz 是纯虚数 bib\mathrm i(b>0b>0):r=br=b,cos⁡θ=0\cos\theta=0、sin⁡θ=1\sin\theta=1,θ=π2\theta=\dfrac\pi2, z=biz=b\mathrm i,对;b<0b<0 时 θ=3π2\theta=\dfrac{3\pi}2,同样对;
  • z=0z=0:这时 r=0r=0,cos⁡θ=ar\cos\theta=\dfrac ar 与 sin⁡θ=br\sin\theta=\dfrac br 的分母为零,公式失效。 但 0=0⋅(cos⁡θ+isin⁡θ)0=0\cdot(\cos\theta+\mathrm i\sin\theta) 对任何 θ\theta 都成立, 所以三角形式仍然写得出来,只是辐角不唯一。这正是下面”零的辐角任意”那句话的来历。

所以答案是:只要 z≠0z\neq 0,坐标轴上的点毫无例外;z=0z=0 是唯一需要单说的情形。

三、模、辐角与辐角的主值

这样,我们就用刻画向量大小的模 r 和刻画向量方向的角 θ\theta 表示了复数 z.

一般地,任何一个复数 z=a+biz=a+bi 都可以表示成

r(cos⁡θ+isin⁡θ)r (\cos \theta + \mathrm{i} \sin \theta)

的形式. 其中,r 是复数 z 的模; θ\theta 是以 x 轴的非负半轴为始边,向量 OZ→\overrightarrow{OZ} 所在射线(射线 OZ)为终边的角,叫做复数 z=a+biz = a + bi 的辐角(argument of a complex number). r(cos⁡θ+isin⁡θ)r(\cos \theta + \mathrm{i} \sin \theta) 叫做复数 z=a+biz = a + bi 的三角表示式,简称三角形式. 为了与三角形式区分开来, a+bia + bi 叫做复数的代数表示式,简称代数形式.

显然,任何一个不为零的复数的辐角有无限多个值,且这些值相差 2π2\pi 的整数倍。例如,复数i的辐角是 π2+2kπ\frac{\pi}{2} + 2k\pi ,其中 kk 可以取任何整数。对于复数0,因为它对应着零向量,而零向量的方向是任意的,所以复数0的辐角也是任意的。我们规定在 0⩽θ<2π0 \leqslant \theta < 2\pi 范围内的辐角 θ\theta 的值为辐角的主值。通常记作 arg⁡z\arg z ,即 0⩽arg⁡z<2π0 \leqslant \arg z < 2\pi 。例如,arg⁡1=0\arg 1 = 0 ,arg⁡i=π2\arg \mathrm{i} = \frac{\pi}{2} ,arg⁡(−1)=π\arg (-1) = \pi ,arg⁡(−i)=3π2\arg (-\mathrm{i}) = \frac{3\pi}{2}。

这一段信息量很大,拆成四条记:

  • 模 rr 是唯一的,r=∣z∣=a2+b2⩾0r=|z|=\sqrt{a^2+b^2}\geqslant 0;
  • 辐角不唯一,任意两个辐角相差 2π2\pi 的整数倍。 所以”zz 的辐角”是一族数,写成 θ+2kπ\theta+2k\pi;
  • 辐角的主值 arg⁡z\arg z 是唯一的,规定取在 0⩽arg⁡z<2π0\leqslant\arg z<2\pi 里。 注意这个区间是 [0,2π)[0,2\pi),不是 (−π,π](-\pi,\pi]——不同教材约定不同,本册用前者;
  • 00 的辐角是任意的,因为零向量没有方向。于是 arg⁡0\arg 0 没有定义。

课本给的四个例子值得记住,它们是坐标轴上四个方向的标准答案:

zz11i\mathrm i−1-1−i-\mathrm i
arg⁡z\arg z00π2\dfrac\pi2π\pi3π2\dfrac{3\pi}2

arg⁡(−i)=3π2\arg(-\mathrm i)=\dfrac{3\pi}2 而不是 −π2-\dfrac\pi2,就是因为主值被规定在 [0,2π)[0,2\pi) 内。

复数的代数形式可以转化为三角形式,三角形式也可以转化为代数形式. 我们可以根据运算的需要,将复数的三角形式和代数形式进行互化.

四、两道例题

例 1 画出下列复数对应的向量,并把这些复数表示成三角形式:

(1) 12+32i\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2} \mathrm{i}; (2) 1−i1 - \mathrm{i}.

分析:只要确定复数的模和一个辐角,就能将复数的代数形式转化为三角形式.

这句”分析”其实给出了通法:定模、定一个辐角,两步就够。

解:(1)复数 12+32i\frac{1}{2} +\frac{\sqrt{3}}{2}\mathrm{i} 对应的向量如图7.3-2所示,则

r=(12)2+(32)2=1,cos⁡θ=12.r = \sqrt {\left(\frac {1}{2}\right) ^ {2} + \left(\frac {\sqrt {3}}{2}\right) ^ {2}} = 1, \cos \theta = \frac {1}{2}.

图 7.3-2

因为与 12+32i\frac{1}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2}i 对应的点在第一象限,所以 arg⁡(12+32i)=π3\arg\left(\frac{1}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2}i\right)=\frac{\pi}{3} .

于是 12+32i=cos⁡π3+isin⁡π3\frac{1}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2}i=\cos\frac{\pi}{3}+i\sin\frac{\pi}{3} .

(2) 复数 1-i 对应的向量如图 7.3-3 所示,则

r=12+(−1)2=2,cos⁡θ=12=22.r = \sqrt {1 ^ {2} + (- 1) ^ {2}} = \sqrt {2}, \cos \theta = \frac {1}{\sqrt {2}} = \frac {\sqrt {2}}{2}.

因为与 1-i 对应的点在第四象限,所以 arg⁡(1−i)=7π4\arg(1-i)=\frac{7\pi}{4} .

于是 1−i=2(cos⁡7π4+isin⁡7π4)1-i=\sqrt{2}\left(\cos\frac{7\pi}{4}+i\sin\frac{7\pi}{4}\right) .

图7.3-3

两小题都只写了 cos⁡θ\cos\theta,没写 sin⁡θ\sin\theta,靠的是”点在第几象限”这句话补足。 这是课本的省写法,但自己做题时最好两式都写: 第 (1) 题 cos⁡θ=12\cos\theta=\dfrac12 的候选是 π3\dfrac\pi3 和 5π3\dfrac{5\pi}3, 是”点在第一象限”(等价于 sin⁡θ>0\sin\theta>0)把它定死在 π3\dfrac\pi3; 第 (2) 题 cos⁡θ=22\cos\theta=\dfrac{\sqrt2}2 的候选是 π4\dfrac\pi4 和 7π4\dfrac{7\pi}4, 是”点在第四象限”(等价于 sin⁡θ<0\sin\theta<0)选中了 7π4\dfrac{7\pi}4。

当然,把一个复数表示成三角形式时,辐角 θ\theta 不一定取主值。例如 2[cos⁡(−π4)+isin⁡(−π4)]\sqrt{2}\left[\cos \left(-\frac{\pi}{4}\right) + \mathrm{i}\sin \left(-\frac{\pi}{4}\right)\right] 也是 1−i1 - \mathrm{i} 的三角形式。

这句话把”三角形式”和”主值”分开了,别混为一谈: 三角形式只要求写成 r(cos⁡θ+isin⁡θ)r(\cos\theta+\mathrm i\sin\theta),θ\theta 取哪个辐角都算对; 只有题目明确要”辐角的主值”时,才必须调进 [0,2π)[0,2\pi)。

例 2 分别指出下列复数的模和一个辐角,画出它们对应的向量,并把这些复数表示成代数形式:

(1) cos⁡π+isin⁡π\cos \pi + \mathrm{i}\sin \pi; (2) 6(cos⁡11π6+isin⁡11π6)6\left(\cos \frac{11\pi}{6} + \mathrm{i}\sin \frac{11\pi}{6}\right).

解:(1)复数 cos⁡π+isin⁡π\cos\pi + \mathrm{i}\sin\pi 的模 r = 1,一个辐角 θ=π\theta = \pi ,对应的向量如图 7.3-4 所示。所以

cos⁡π+isin⁡π=−1+0i=−1.\cos \pi + \mathrm{i} \sin \pi = - 1 + 0 \mathrm{i} = - 1.

(2) 复数 6(cos⁡11π6+isin⁡11π6)6\left(\cos\frac{11\pi}{6}+\mathrm{i}\sin\frac{11\pi}{6}\right) 的模 r=6,一个辐角 θ=11π6\theta=\frac{11\pi}{6} ,对应的向量如图 7.3-5 所示。所以

(转写到这里断了,第 (2) 小题的结果是

6(cos⁡11π6+isin⁡11π6)=6(32−12i)=33−3i6\left(\cos\frac{11\pi}6+\mathrm i\sin\frac{11\pi}6\right) =6\left(\frac{\sqrt3}2-\frac12\mathrm i\right)=3\sqrt3-3\mathrm i

11π6\dfrac{11\pi}6 在第四象限,所以实部为正、虚部为负,与结果吻合。)

例 2 是例 1 的逆向:例 1 从代数形式出发求模和辐角,例 2 从三角形式出发代回三角函数值。 两个方向都要熟,因为下一节做乘除时经常要”先化成三角形式算,再化回代数形式答”。

五、思考:两个三角形式的复数何时相等

两个用三角形式表示的复数在什么条件下相等?

先想清楚为什么这个问题值得问:代数形式下判断相等很简单——实部和虚部分别相等。 但三角形式下 θ\theta 不唯一,1⋅(cos⁡0+isin⁡0)1\cdot(\cos 0+\mathrm i\sin 0) 和 1⋅(cos⁡2π+isin⁡2π)1\cdot(\cos 2\pi+\mathrm i\sin 2\pi) 写法不同却是同一个复数, 所以不能简单地说”rr 相等且 θ\theta 相等”。

正确的判据是:对两个非零复数,相等当且仅当模相等、且辐角相差 2π2\pi 的整数倍; 等价地,模相等且辐角的主值相等(因为主值唯一)。零复数要单独说: z=0z=0 当且仅当 r=0r=0,此时辐角不作要求。

课本把这个结论写在下一节的开头(第 86 页),本站的 §7.3.2 那一节引用了原文。 这条判据是求 11 的 nn 次方根时最关键的一步: 若按”辐角必须相等”去解,nn 个根只会解出一个。

六、常见错法

  • 只用 tan⁡θ=ba\tan\theta=\dfrac ba 定辐角。它分不出象限,会差 π\pi。 必须由 cos⁡θ=ar\cos\theta=\dfrac ar 和 sin⁡θ=br\sin\theta=\dfrac br 联合确定。
  • 把主值区间记成 (−π,π](-\pi,\pi]。本册规定 0⩽arg⁡z<2π0\leqslant\arg z<2\pi, 所以 arg⁡(−i)=3π2\arg(-\mathrm i)=\dfrac{3\pi}2,不是 −π2-\dfrac\pi2。
  • 把模写成负数。r=a2+b2⩾0r=\sqrt{a^2+b^2}\geqslant 0, 形如 −2(cos⁡θ+isin⁡θ)-2(\cos\theta+\mathrm i\sin\theta) 的式子不是三角形式, 要把负号并进辐角(加 π\pi)。
  • 对 z=0z=0 谈辐角。零向量没有方向,arg⁡0\arg 0 没有定义。
  • 把 r(cos⁡θ−isin⁡θ)r(\cos\theta-\mathrm i\sin\theta) 当成三角形式。中间必须是加号; 遇到减号先用 cos⁡(−θ)=cos⁡θ\cos(-\theta)=\cos\theta、sin⁡(−θ)=−sin⁡θ\sin(-\theta)=-\sin\theta 化过来。
  • 认为三角形式的写法唯一。同一个复数有无穷多种三角形式(辐角差 2kπ2k\pi), 唯一的是模和主值。

原书转写(OCR,供核对)

共 3 页· 默认折起

机器转写,如有出入以上方扫描图为准。它是原文可搜索、可复制公式、读屏器读得出的形态, 也是教材原文引文的逐字比对靶。

7.3* 复数的三角表示

前面我们研究了复数 a+bia + bi 及其四则运算,本节研究复数的另一种重要表示——复数的三角表示。它可以帮助我们进一步认识复数,同时能给复数的运算带来便利。

7.3.1 复数的三角表示式

我们知道,复数可以用 a+bi(a,b∈R)a + b\mathrm{i}(a,b\in \mathbf{R}) 的形式来表示,复数 a+bia + b\mathrm{i} 与复平面内的点Z(a,b)Z(a,b) 是一一对应的,与平面向量 OZ→=(a,b)\overrightarrow{OZ} = (a,b) 也是一一对应的.借助复数的几何意义,复数能不能用其他形式来表示呢?

探究

如图7.3-1,复数 z=a+biz = a + bi 与向量 OZ→=(a,b)\overrightarrow{OZ} = (a, b) 一一对应,复数 zz 由向量 OZ→\overrightarrow{OZ} 的坐标 (a,b)(a, b) 唯一确定。我们知道向量也可以由它的大小和方向唯一确定,那么能否借助向量的大小和方向这两个要素来表示复数呢?如何表示?

图7.3-1

向量的大小可以用模来刻画,那么向量的方向如何刻画呢?由图7.3-1容易想到,可以借助以 xx 轴的非负半轴为始边,以向量 OZ→\overrightarrow{OZ} 所在射线(射线 OZOZ )为终边的角 θ\theta 来刻画OZ→\overrightarrow{OZ} 的方向.

思考

你能用向量 OZ→\overrightarrow{OZ} 的模和角 θ\theta 来表示复数 zz 吗?

记向量的模 ∣OZ→∣=∣a+bi∣=r|\overrightarrow{OZ}| = |a + bi| = r ,由图7.3-1可以得到,

{a=rcos⁡θ,b=rsin⁡θ.\left\{ \begin{array}{l} a = r \cos \theta , \\ b = r \sin \theta . \end{array} \right.

所以

a+bi=rcos⁡θ+irsin⁡θ=r(cos⁡θ+isin⁡θ),a + b \mathrm{i} = r \cos \theta + \mathrm{i} r \sin \theta = r (\cos \theta + \mathrm{i} \sin \theta),

其中

r=a2+b2,r = \sqrt {a ^ {2} + b ^ {2}},

cos⁡θ=ar,\cos \theta = \frac {a}{r},

sin⁡θ=br.\sin \theta = \frac {b}{r}.

当点 ZZ 在实轴或虚轴上时,这个结论成立吗?

这样,我们就用刻画向量大小的模 r 和刻画向量方向的角 θ\theta 表示了复数 z.

一般地,任何一个复数 z=a+biz=a+bi 都可以表示成

r(cos⁡θ+isin⁡θ)r (\cos \theta + \mathrm{i} \sin \theta)

的形式. 其中,r 是复数 z 的模; θ\theta 是以 x 轴的非负半轴为始边,向量 OZ→\overrightarrow{OZ} 所在射线(射线 OZ)为终边的角,叫做复数 z=a+biz = a + bi 的辐角(argument of a complex number). r(cos⁡θ+isin⁡θ)r(\cos \theta + \mathrm{i} \sin \theta) 叫做复数 z=a+biz = a + bi 的三角表示式,简称三角形式. 为了与三角形式区分开来, a+bia + bi 叫做复数的代数表示式,简称代数形式.

显然,任何一个不为零的复数的辐角有无限多个值,且这些值相差 2π2\pi 的整数倍。例如,复数i的辐角是 π2+2kπ\frac{\pi}{2} + 2k\pi ,其中 kk 可以取任何整数。对于复数0,因为它对应着零向量,而零向量的方向是任意的,所以复数0的辐角也是任意的。我们规定在 0⩽θ<2π0 \leqslant \theta < 2\pi 范围内的辐角 θ\theta 的值为辐角的主值。通常记作 arg⁡z\arg z ,即 0⩽arg⁡z<2π0 \leqslant \arg z < 2\pi 。例如,arg⁡1=0\arg 1 = 0 ,arg⁡i=π2\arg \mathrm{i} = \frac{\pi}{2} ,arg⁡(−1)=π\arg (-1) = \pi ,arg⁡(−i)=3π2\arg (-\mathrm{i}) = \frac{3\pi}{2}。

复数的代数形式可以转化为三角形式,三角形式也可以转化为代数形式. 我们可以根据运算的需要,将复数的三角形式和代数形式进行互化.

例 1 画出下列复数对应的向量,并把这些复数表示成三角形式:

(1) 12+32i\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2} \mathrm{i}; (2) 1−i1 - \mathrm{i}.

分析:只要确定复数的模和一个辐角,就能将复数的代数形式转化为三角形式.

解:(1)复数 12+32i\frac{1}{2} +\frac{\sqrt{3}}{2}\mathrm{i} 对应的向量如图7.3-2所示,则

r=(12)2+(32)2=1,cos⁡θ=12.r = \sqrt {\left(\frac {1}{2}\right) ^ {2} + \left(\frac {\sqrt {3}}{2}\right) ^ {2}} = 1, \cos \theta = \frac {1}{2}.

图 7.3-2

因为与 12+32i\frac{1}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2}i 对应的点在第一象限,所以 arg⁡(12+32i)=π3\arg\left(\frac{1}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2}i\right)=\frac{\pi}{3} . 于是 12+32i=cos⁡π3+isin⁡π3\frac{1}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2}i=\cos\frac{\pi}{3}+i\sin\frac{\pi}{3} .

(2) 复数 1-i 对应的向量如图 7.3-3 所示,则

r=12+(−1)2=2,cos⁡θ=12=22.r = \sqrt {1 ^ {2} + (- 1) ^ {2}} = \sqrt {2}, \cos \theta = \frac {1}{\sqrt {2}} = \frac {\sqrt {2}}{2}.

因为与 1-i 对应的点在第四象限,所以 arg⁡(1−i)=7π4\arg(1-i)=\frac{7\pi}{4} . 于是 1−i=2(cos⁡7π4+isin⁡7π4)1-i=\sqrt{2}\left(\cos\frac{7\pi}{4}+i\sin\frac{7\pi}{4}\right) .

图7.3-3

当然,把一个复数表示成三角形式时,辐角 θ\theta 不一定取主值。例如 2[cos⁡(−π4)+isin⁡(−π4)]\sqrt{2}\left[\cos \left(-\frac{\pi}{4}\right) + \mathrm{i}\sin \left(-\frac{\pi}{4}\right)\right] 也是 1−i1 - \mathrm{i} 的三角形式。

例 2 分别指出下列复数的模和一个辐角,画出它们对应的向量,并把这些复数表示成代数形式:

(1) cos⁡π+isin⁡π\cos \pi + \mathrm{i}\sin \pi; (2) 6(cos⁡11π6+isin⁡11π6)6\left(\cos \frac{11\pi}{6} + \mathrm{i}\sin \frac{11\pi}{6}\right).

解:(1)复数 cos⁡π+isin⁡π\cos\pi + \mathrm{i}\sin\pi 的模 r = 1,一个辐角 θ=π\theta = \pi ,对应的向量如图 7.3-4 所示。所以

cos⁡π+isin⁡π=−1+0i=−1.\cos \pi + \mathrm{i} \sin \pi = - 1 + 0 \mathrm{i} = - 1.

(2) 复数 6(cos⁡11π6+isin⁡11π6)6\left(\cos\frac{11\pi}{6}+\mathrm{i}\sin\frac{11\pi}{6}\right) 的模 r=6,一个辐角 θ=11π6\theta=\frac{11\pi}{6} ,对应的向量如图 7.3-5 所示。所以

图7.3-4图7.3-5

思考

两个用三角形式表示的复数在什么条件下相等?