棣莫弗定理由法国数学家棣莫弗(1667-1754年)创立。指的是设两个复数(用三角函数形式表示)Z1=r1(cosθ1+isinθ1),Z2=r2(cosθ2+isinθ2),则:Z1Z2=r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)]。
棣莫弗定理与瑞士数学家欧拉提出的欧拉公式之间有重要联系。
基本信息
中文名
外文名
表达式
Z1Z2=r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)]
提出者
应用学科
适用领域范围
相关公式
科学原理
设两个复数(用三角形式表示),则:
定理证明
证:先讲一下复数的三角形式的概念。在复平面C上,用向量来表示复数。于是,该向量可以分成两个在实轴、虚轴上的分向量。如果向量与实轴正方向的夹角为,那么这两个分向量分别等于(其中)。所以,复数Z可以表示为。这里θ称为复数Z的辐角。
∵
∴
其实该定理可以推广为一般形式。
推广形式
设n个复数
则:
乘方形式
在一般形式中如果令,则能导出复数乘方公式:.
乘方形式证明
对n∈Z*,采用数学归纳法证明。
①当n=1时,等式明显成立
②设当n=k时等式成立,则当n=k+1时
即当n=k+1时等式也成立
综上,对于任意正整数n,都有
与欧拉公式的联系