Тригонометрическая форма удобна для осуществления и геометрического представления операций умножения и деления комплексных чисел.
Согласно определению произведения комплексных чисел и
имеем
![]() |
Используя формулы косинуса и синуса суммы углов и алгебраическую запись комплексного числа, получаем и окончательно
.
Видим, что модуль произведения двух комплексных чисел равен произведению их модулей, а аргумент (с точностью до слагаемого, кратного ) – сумме аргументов сомножителей. Это свойство распространяется на конечное число сомножителей
, и дается формулой
.
Следует иметь в виду, что даже если каждый угол , то вычисленный по данной формуле аргумент произведения может отличаться от
на слагаемое, кратное
.
Пример. Для произведения комплексных чисел и
имеем
но
.
Рисунок 2
На рис. 2 показано построение произведения : для треугольника с вершинами в точках
построен подобный треугольник с вершинами
. Углы этих треугольников равны
в общей вершине
и равны в вершинах
.
По определению, частное, полученное от деления комплексного числа на комплексное число
,
, дается формулой
которая при
принимает вид
Непосредственная проверка показывает, что . Это равенство позволяет представить операцию деления
на
операцией умножения
на
. Поэтому достаточно ограничиться построением точки
и использовать известное геометрическое изображение произведения.
Рисунок 3
Будем считать сначала, что точка лежит в круге радиуса 1 и с центром в нуле (рис. 3). Из точки
,
, восстановим перпендикуляр к лучу, идущему из 0 через точку
. В точке
пересечения перпендикуляра с окружностью проведем касательную к окружности и отметим точку
пересечения касательной с лучом. Из подобия прямоугольного треугольника с вершинами
треугольнику с вершинами
имеем равенство
или
.
О точке говорят, что она получена инверсией точки
относительно рассматриваемой окружности или, иначе, точки
симметричны относительно окружности радиуса 1. Аргументы точек
и
одинаковы и пусть равны
. Имеем
.
Точка симметрична точке
относительно действительной оси. Положим
, то есть
=
. Построение
окончено.
Видим, что точка получена из
симметрией относительно окружности и симметрией относительно действительной оси.
Если , то построение точки
следует вести в обратном порядке.
Точке , преобразование инверсии ставит в соответствие эту же точку и
получается как точка, симметричная
относительно действительной оси.
Возвращаясь к формуле , представив комплексные числа в тригонометрической форме
,
, имеем