Геометрический смысл деления комплексных чисел


Геометрический смысл деления комплексных чисел

Деление есть действие, обратное умножению. Поэтому (cм. предыдущий параграф) при делении комплексных чисел их модули делятся (модуль делимого на модуль делителя), а аргументы вычитаются (аргумент делителя из аргумента делимого) т. е.

r( cosφ + i sinφ ) : r'( cosφ' + isinφ' ) = r/r' * [cos ( φ - φ' ) + isin ( φ - φ')]. (1)

Пример 1.
2(cos30 + isin30):6(cos45 + isin45) = 1/3 * [cos(-15) + isin(-15)]

Пример 2.
- 4: (cos45° + isin45°) = 4 (cos180° + isin180°): (cos45° + isin45°) = ( cos135° + isin135°). См. пример 2 предыдущего параграфа.
В алгебраической форме:

Пример 3. Разделить 1 на комплексное число r(cosφ + isinφ). Запишем делимое в виде 1(cos0° + isin0°). Согласно формуле (1) частное будет
(2)

Геометрическое построение: опишем окружность радиуса 1 с центром в О. Пусть > 1,т.е. точка М (фиг. 15), изображающая делитель, лежит вне окружности. Проведем касательную МТ, из точки Т проведем перпендикуляр ТM' к OM. Точка L, симметричная с М' относительно оси абсциcc, изображает частное. Действительно, |OL| = |ОМ'|, а из прямоугольного треугольника ОТМ, в котором ТМ' – высота, |ОТ|2 = |OМ| • |OМ'|, т.е. 1 = r |OМ'| или |ОМ'| = 1/r. Аргументы же векторов ОМ и OL, очевидно, равны по величине и противоположны по знаку.
Для случая |r| < 1 построение показано на фиг. 16.
Из формул (2) следует, что от деления 1 на комплексное число с модулем r = 1 получается комплексное число, сопряженное с делителем.

Пример 4.
2 [cos (- 30°) + isin ( - 30°)] : 6 [cos ( - 45) + isin ( - 45°)] = 1/3 * (cos 15°+ isin 15°).
Сравнив с примером 1, видим, что от замены делимого и делителя сопряженными числами частное заменилось сопряженным числом. Формула (1) показывает, что это свойство - общее.
Яндекс.Метрика