【歐拉公式】你不知道的細節(jié)


復數(shù)的三角形式


下面是一個極坐標和直角坐標系重合的坐標系,讓坐標原點重合,極徑在實軸的正方法,單位刻度也一致,
而任意坐標點在復數(shù)域中是a+ib,而在極坐標坐標系中是二元組(r,角度)

其中,r是z的模長,角度是幅角,為了方便記錄,記做下式

理解歐拉公式,就要理解兩個復數(shù)相乘,其相乘的結果模值是兩個幅值的模值,幅角是兩個角的和,

首先,虛數(shù)單位i和復數(shù)z=a+ib相乘,從計算上講是i分別和z的實部和虛部相乘

這等同于先將z的實部與虛部互換得到z-new,然后再將z-new沿虛軸做鏡面翻轉
這個過程等價于將z沿逆時針旋轉90度

而虛數(shù)單位的幅角正好是90度,非巧合
接下來再以z等于2倍根號3+2i為例,與z=P(r,θ)相乘得到

將得到的結果分為前后兩部分,進行圖形上的運算,第一部分直接把z的幅值放大2倍根號3倍,而第二部分是將實部虛部變?yōu)樵瓉淼?倍再將實部虛部互換,再對虛軸進行翻轉,其實就是iz伸長為原來的2倍,然后根據(jù)三角形運算法則得到最終的積向量

可以得到最后的積向量的乘積的幅值是兩個向量的幅值,幅角是兩角之和
所以的到來結論

上面部分就是推導極坐標乘積公式
?
03:03
?接下來分為3部分
推導棣莫弗公式
歐拉法推導歐拉公式
還有一種指數(shù)假設法推導歐拉公式

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