根据欧拉公式 ,任何一个复数 都可以表示成 的形式,我们把这种形式成为复数的指数形式。
为复数的辐角,单位为弧度。
复数的指数形式在国际数学竞赛中运用是比较多的,因为相比较 的表达,指数形式表达更加直观、且有时运算比较简单,特别是在乘除法的运算中。
下面通过一道AMC12的题来说明一下:
图可能看不清下面重新打一下,题目:
初看这题感觉是一道数列题, 经过2005次递推运算变成了1,但为什么会有多个 呢?
因为复数辐角是有周期性的,所以有多个 存在。
根据递推关系 ,我们可以知道
注:经典的 型递推数列
也就是每一个整数 就对应一个满足条件的 ,那么 有多少个?
这道题如果用 求解。。??所以复数的指数形式还是非常好用的,利用复数的指数形式我们能够更好的理解复数的乘除法——两个复数的乘除法就是复数作旋转和拉伸变换。
在AoPS上还有其他的两种方法供大家学习:
复数的题是AMC12及AIME必考内容,在顶尖的美式数学竞赛中也是参赛必备知识,希望大家能够重视,并且复数还有其他的应用,比如求解几何问题是一利器,有机会我们再去分享。下面是我整理的一点基础知识:
不知道大家是怎么看待复数的?欢迎交流讨论。
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PAGE PAGE 1 竞赛中的复数问题 复数不仅具有自身知识体系的丰富性,而且还与代数、三角、几何之间存在内在的紧密联系.复数的演绎独具特色,饶于技巧,复数是竞赛数学的内容之一. 一、知识结构 1.概念与运算: