1.復(fù)數(shù)的表示形式
(1)代數(shù)形式
共軛復(fù)數(shù) f*=a-jb
在數(shù)學(xué)中虛單位常用i表示,如f=a+bi,但由于在電路中已用i表示電流,故虛單位改用j表示。
實(shí)部(real part):re[f] = a;虛部(imaginary part):im[f] = b。
復(fù)數(shù)可用復(fù)平面上的向量表示(如圖所示)。
(2)三角形式 f=|f|(cosθ+jsinθ)
|f|為復(fù)數(shù)的模,θ為復(fù)數(shù)的幅角,θ=argf。則
|f|=θ=arctan(b/a)。且a=|f|cosθ,b=|f|sinθ 。
(3)指數(shù)形式(exponential form)
(4)極坐標(biāo)形式(polar form)
f=|f|<θ
2.復(fù)數(shù)的基本運(yùn)算
(1)加減運(yùn)算
復(fù)數(shù)的加減運(yùn)算采用代數(shù)形式較為簡便,或在復(fù)平面中使用平行四邊形法則。設(shè)f1 = a1 + jb1,f2 = a2 + jb2,有
平行四邊形法則:
(2)乘除運(yùn)算
復(fù)數(shù)的乘除運(yùn)算使用指數(shù)形式或極坐標(biāo)形式較為簡便。
①指數(shù)形式
即復(fù)數(shù)乘積的模等于各復(fù)數(shù)模的積;輻角等于各復(fù)數(shù)輻角的和。
②極坐標(biāo)形式
(3)旋轉(zhuǎn)因子
復(fù)數(shù) ejθ = cosθ + jsinθ = 1∠ θ
fejθ →復(fù)數(shù)f逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度θ ,模不變
+j ,–j, -1 都可以看成旋轉(zhuǎn)因子。
若一個(gè)復(fù)數(shù)乘以j,等于在復(fù)平面上把該復(fù)數(shù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)π/2。若一個(gè)復(fù)數(shù)除以j ,等于把該復(fù)數(shù)乘以-j ,則等于在復(fù)平面上把該復(fù)數(shù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)π/2。
(4)相等運(yùn)算
兩個(gè)復(fù)數(shù)相等必須滿足:
復(fù)數(shù)的實(shí)部、虛部分別對應(yīng)相等;
或者復(fù)數(shù)的模和輻角分別對應(yīng)相等。
若f1 = f2,則必須有
或