2复球面 复数不仅可以用平面上的点表示,还可用球面上的点表示。 方法:过复平面的坐标原点作一球面与复球面相切,过o作复平面 的垂线交球面于N点(北极点),作射线NP交球面于P点,交复平 面于P点,可知P屿与P对应,所以以0为圆心的圆L上的点与复球 面纬线L上的点相对应,圆L内部的点与L下方的点对应。 圆L的半径ρ→∞,L趋向球顶缩成一点N 复平面的无限远处对应于球面上的一点N 这样,复平面的无限远处看成一个“点”—无限远点
2.复球面 复数不仅可以用平面上的点表示,还可用球面上的点表示。 方法:过复平面的坐标原点作一球面与复球面相切,过 o 作复平面 的垂线交球面于 N 点(北极点),作射线 NP 交球面于 P’点,交复平 面于 P 点,可知 P’与 P 对应,所以以 o 为圆心的圆 L 上的点与复球 面纬线 L’上的点相对应,圆 L 内部的点与 L’下方的点对应。 圆 L 的半径 ,L’趋向球顶缩成一点 N →复平面的无限远处对应于球面上的一点 N 这样,复平面的无限远处看成一个“点”——无限远点。 ρ → ∞
三、复数的运算规则 由于实数是复数的特例,故在规定其运算方法时,既 应使复数运算的法则适用于实数特例时,能够和实数运算 的结果相符合,又应使复数的算术运算能够满足实数算术 运算的一般规律(如交换律,结合律等)
三、复数的运算规则 由于实数是复数的特例,故在规定其运算方法时,既 应使复数运算的法则适用于实数特例时,能够和实数运算 的结果相符合,又应使复数的算术运算能够满足实数算术 运算的一般规律(如交换律,结合律等)
1加法Z=Z1+Z2=(x1+iy)+(x2+iy2)=(x+x2)+i(y1+y2) 几何意义:-1,2为复矢量。x=21+2遵守平行四边形 法则。 这样:|+222+2(两边之和不小于第三边) 1-2124-2(一边不小于两边之差) 2减法:Z=Z1-2=(x+iy)-(x1+iy)=(x-x)+i(y-y) 3乘法 Z=ZxZ=(x+iy, ).(x,+iy,)=(xx y,y2)+(xy 2 +,, Z1×2=pe"n2e n2e+) (模相乘,辐角相加)
1.加法ZZ Z =+ = 1 2 (x +iy)+(x +iy )=(x +x )+i(y +y ) 1 1 2 2 12 12 几何意义: 1 z , 2 z 为复矢量。 1 2 z = z + z 遵守平行四边形 法则。 这样: Z Z ZZ 1 2 12 + ≥+ (两边之和不小于第三边) ZZ Z Z 12 1 2 −≥− (一边不小于两边之差) 2.减法:ZZZ =− = 1 2 (x +iy)-(x +iy ) 1 1 2 2 12 12 =(x -x )+i(y -y ) 3.乘法: ZZZ =×= ⋅ 1 2 (x +iy) 1 1 2 2 12 12 12 21 (x +iy)=(xx -yy )+i(xy +x y ) 1 2 12 ( ) 1 2 1 2 12 ii i ZZ e e e ϕ ϕ ϕϕ ρ ρ ρρ + ×= = (模相乘,辐角相加)
4除法之=2=+1(x)1)2(+x2 Z, X,+iy2 (x,+iy).(x2-iy2) x2+y2 (分母有理化) p,e pI Z,pie p2 (模相除,辐角相减) 5乘方N个Z相乘 pe 棣摩弗公式(CoSo+ -lSin pp)y= cos n+ -sInne
4.除法: 1 2 Z Z Z ⋅ == + ⋅ 1 1 1 1 2 2 12 12 21 12 22 22 2 2 2 2 2 2 22 22 x +iy (x +iy)(x -iy ) (x x +y y ) x y -x y = = +i x +iy (x +iy )(x -iy ) x +y x +y (分母有理化) 1 1 2 2 11 1 ( ) 22 2 i i i Z e e Z e ϕ ϕ ϕ ϕ ρ ρ ρ ρ − = = (模相除,辐角相减) 5.乘方:N 个 Z 相乘 n n in Z e ϕ = ρ 棣摩弗公式: (cos sin ) cos sin n ϕϕ ϕ ϕ + =+ i nin
6开方:0= 令 设W=De 已知p,0,求:P, e e",有: p=po →p=Vo . kT n=00+2kz (k:整数) nn 即w的模p与的模一一对应 w的辐角与-的辐角不是一一对应 仅有n个不同的值满足w"=0 即 poe (k=0,,…-1)
6.开方: 令 。设 , 。 已知 ,求: 由 ,有: 即 w 的模 ρ 与 的模一一对应. w 的辐角与 的辐角不是一一对应. 仅有 n 个不同的值满足 即 0 z 0 z n z0 = w 0 w z n = ϕ ρ i w = e 0 0 0 ϕ ρ i z = e 0 0 ρ ,ϕ ρ, ϕ 0 0 ϕ ϕ ρ ρ n in i e = e ⎪⎩ ⎪⎨⎧ = + → = + = → = ( ) 2 2 0 0 0 0 k:整数 n k n n k n n ϕ π ϕ ϕ π ϕ ρ ρ ρ ρ 0 w z n = ( 0,1, 1) ) 2 ( 0 0 0 = = = − + w z e k n nk n i n n " ϕ π ρ