证明sqrt(a ^ 2 + b ^ 2)e ^(iarctan(b / a))= a + bi?

证明sqrt(a ^ 2 + b ^ 2)e ^(iarctan(b / a))= a + bi?
Anonim

回答:

在解释中

说明:

在正常的坐标平面上,我们有像(1,2)和(3,4)这样的坐标。我们可以在半径和角度方面重新表达这些坐标。因此,如果我们有点(a,b)意味着我们向右单位,b单位向上和 #sqrt(A ^ 2 + B ^ 2)# 作为原点和点(a,b)之间的距离。我会打电话 #sqrt(a ^ 2 + b ^ 2)= r#

所以我们有 #重新^反正切(B / A)#

现在,为了完成这个证明,我们回想起一个公式。

#e ^(itheta)= cos(theta)+ isin(theta)#

弧棕的功能给我一个角度也是θ。

所以我们有以下等式:

#e ^ i * arctan(b / a)= cos(arctan(b / a))+ sin(arctan(b / a))#

现在让我们画一个直角三角形。

(b / a)的arctan告诉我b是对面,a是相邻边。因此,如果我想要arctan(b / a)的cos,我们使用毕达哥拉斯定理来找到斜边。斜边是 #sqrt(A ^ 2 + B ^ 2)#。所以cos(arctan(b / a))=与斜边相邻= #A / SQRT(A ^ 2 + B ^ 2)#.

关于这一点最好的部分是同样的原则适用于正弦。所以罪(arctan(b / a))=与斜边相反= #B / SQRT(A ^ 2 + B ^ 2)#.

所以现在我们可以重新表达我们的答案: #r组成*((A / SQRT(A ^ 2 + B ^ 2))+(BI / SQRT(A ^ 2 + B ^ 2)))#.

但要记住 #r = sqrt(a ^ 2 + b ^ 2)# 所以现在我们有: #r *((a / r)+(bi / r))#。 r取消了,剩下的就是: #A + BI#

因此, #(重新^((反正切(B / A))))= A + BI#