1.3
Goniometrický a exponenciální tvar komplexního čísla
Na obrázku 2 je vyznačený úhel φ , který svírá modul z s reálnou osou. Poměr úsečky x a modulu (přepony) z je cosφ .
xz=cosφ
Poměr imaginární složky y a modulu z je sinφ .
yz=sinφ
Na jednotkové kružnici se dají dobře znázornit jednotlivé goniometrické funkce. Na obrázku 3 je znázorněna jednotková kružnice s vyznačením čtyř kvadrantů.
+
3. Jednotková kružnice s vyznačením kvadrantů
Obr. 3. Jednotková kružnice s vyznačením kvadrantů
Na obrázku 4 je znázorněna jednotková kružnice s vyznačením úhlu φ . Na reálné ose je vyznačená funkce cosφ a na imaginární ose je vyznačená funkce sinφ .
+
4. Jednotková kružnice s vyznačením goniometrických funkcí
Obr. 4. Jednotková kružnice s vyznačením goniometrických funkcí
Definice
Z předchozích vztahů můžeme definovat goniometrický tvar komplexního čísla. Nechť je komplexní číslo z prvkem množiny komplexních čísel C , tedy zC , potom vztah
z=x+jy= zcosφ+jsinφ (5)
označujeme jako goniometrický tvar komplexního čísla.
Použijeme-li Eulerův vztah pro vyjádření exponenciální funkce s komplexním exponentem. Exponenciální funkce je vyjádřena ve složkovém tvaru:
ejφ=cosφ+jsinφ  (6)
Potom získáme tzv. exponenciální tvar komplexního čísla z :
z= zejφ  (7)
Reálné číslo φ nazýváme argumentem daného komplexního čísla z . Přitom je třeba si uvědomit, že reálné číslo φ  není určeno jednoznačně. Jednotlivé hodnoty argumentu daného komplexního čísla se vzájemně liší o celistvé násobky 2π . Hodnotu úhlu φ z intervalu 0, 2π) nazveme hlavní hodnotou argumentu komplexního čísla z . Množinu všech argumentů čísla z označujeme Arg(z) .
Poznámka
V definici hlavní hodnoty argumentu nepanuje všeobecná shoda, a tak místo v intervalu 0, 2π) se Arg (z) někdy uvažuje v intervalu (-π,π) .
Komplexní čísla - video