Чтобы записать комплексное число z в тригонометрической форме, нам нужно определить его модуль и аргумент. Рассмотрим два случая: z = 1 + i и z = 1 - i.
1. Для z = 1 + i:
- Модуль: Модуль комплексного числа z = a + bi вычисляется по формуле:
- |z| = √(a² + b²), где a = 1, b = 1.
- |z| = √(1² + 1²) = √(1 + 1) = √2.
- Аргумент: Аргумент определяется по формуле:
- arg(z) = arctan(b/a), где a = 1, b = 1.
- arg(z) = arctan(1/1) = arctan(1) = π/4 (45 градусов).
- Тригонометрическая форма: Теперь мы можем записать z в тригонометрической форме:
- z = r(cos(φ) + i sin(φ)), где r = |z| и φ = arg(z).
- z = √2 (cos(π/4) + i sin(π/4)).
2. Для z = 1 - i:
- Модуль: Модуль этого комплексного числа также вычисляется по той же формуле:
- |z| = √(a² + b²), где a = 1, b = -1.
- |z| = √(1² + (-1)²) = √(1 + 1) = √2.
- Аргумент: Теперь найдем аргумент:
- arg(z) = arctan(b/a) = arctan(-1/1) = arctan(-1).
- Это значение находится в четвертом квадранте, поэтому arg(z) = -π/4 (или 7π/4, если использовать положительное значение).
- Тригонометрическая форма: Записываем z в тригонометрической форме:
- z = r(cos(φ) + i sin(φ)), где r = |z| и φ = arg(z).
- z = √2 (cos(-π/4) + i sin(-π/4)).
Таким образом, тригонометрические формы комплексных чисел:
- z = 1 + i: z = √2 (cos(π/4) + i sin(π/4)); главный аргумент arg(z) = π/4.
- z = 1 - i: z = √2 (cos(-π/4) + i sin(-π/4)); главный аргумент arg(z) = -π/4.