复数的幅角表示
动态系统建模与分析 · 学习笔记
2026年8月13日
1. 复数的几何表示
复数 z 在复平面上可表示为一点或一个向量:
- 横轴为实轴(Re),纵轴为虚轴(Im)
- 复数点坐标 (a,b),即 z=a+bj(工程中虚数单位用 j 表示)
- 从原点到该点的向量长度为模 ∣z∣,与实轴正方向的夹角为幅角 α

2. 幅角表示(极坐标 / 指数形式)
由几何关系:
∣z∣=a2+b2,sinα=∣z∣Im(z),cosα=∣z∣Re(z)
于是:
z=∣z∣cosα+∣z∣sinα⋅j=∣z∣(cosα+jsinα)=∣z∣ejα
其中幅角 α=arctan(Re(z)Im(z))。
3. 幅角表示下的运算性质
设 z1=∣z1∣ejα1,z2=∣z2∣ejα2,则:
- 乘法:z1z2=∣z1∣∣z2∣ej(α1+α2)
- 除法:z2z1=∣z2∣∣z1∣ej(α1−α2)
- 共轭:z=∣z∣ejα,zˉ=∣z∣e−jα
即:幅角表示下,复数乘法相当于模相乘、幅角相加;除法相当于模相除、幅角相减;共轭即幅角取反。