Рассмотрим операции над комплексными числами записанными в алгебраической, тригонометрической и показательной формах.
Два комплексных числа
и
называются равными, если
, т.е. равны их действительные и мнимые части.
Два комплексных числа в тригонометрической форме
и
называются равными, если
. То есть, если равны их модули, а аргументы отличаются на число, кратное
.
Аналогично для чисел в показательной форме
: два комплексных числа равны, если
.
Сложение комплексных чисел осуществляется в алгебраической форме и определяется следующим образом: суммой чисел
и
является число
Т.е. выполняется непосредственное суммирование действительных и мнимых частей.
Действительная и мнимая части комплексного числа
равны
и
, соответственно.
Подробнее про сложение комплексных числе читайте в отдельной статье: Сложение комплексных чисел.
Вычитание комплексных чисел также осуществляется в алгебраической форме. Разность двух чисел
и
является число
Таким образом, чтобы вычесть из одного числа другое, выполняется непосредственное вычитание действительных и мнимых частей.
Умножение комплексных чисел в алгебраической форме
и
выполняется непосредственным произведением чисел в алгебраической форме, учитывая свойство мнимой единицы
:
Для произведения комплексных чисел в тригонометрической форме верно равенство:
Для произведения комплексных чисел в показательной форме выполняется следующее равенство:
Подробнее про умножение комплексных чисел читайте в отдельной статье: Умножение комплексных чисел.
Частное комплексных чисел в алгебраической форме
и
находится путем домножения числителя и знаменателя на сопряженное к знаменателю число:
Частное комплексных чисел в тригонометрической форме выполняется по формуле:
Частное комплексных чисел в показательной форме выполняется по формуле:
Подробнее про деление комплексных чисел читайте в отдельной статье: Деление комплексных чисел.
Для возведения в степень комплексных чисел в тригонометрической форме верна формула Муавра:
В показательной форме комплексные числа возводятся в степень по следующей формуле:
Подробнее про возведение в степень читайте в отдельной статье: Возведение в степень комплексного числа.
Для извлечения корня из комплексного числа применяют аналогичным образом формулу Муавра (если число не равно нулю):
Модулем комплексного числа
является число:
Следовательно, тригонометрическая форма комплексного числа имеет вид:
.
Тогда корень 3-й степени находится следующим образом:
Для
получаем:
Для
получаем:
Для
получаем: