Les 6: Complex vlak

Formule van Euler

Op de vorige pagina hebben we gezien dat we het complexe getal met poolcoördinaten (r,\theta) kunnen schrijven als r\cos(\theta)+r\sin(\theta)i)=r\left(\cos(\theta)+i\sin(\theta)\right). In de vorige les hebben we al geleerd dat \cos(\theta)+i\sin(\theta)=e^{\theta i}. Dit combineren geeft dat we een complex getal met poolcoördinaten (r,\theta) kunnen opschrijven als r\cdot e^{\theta i}. Dat is de vorm die we vanaf nu zullen gebruiken.

Opdracht 7:
a) Schrijf 3+4i in de vorm r\cdot e^{\theta i}. Rond \theta zo nodig af op drie decimalen.
b) Schrijf -2-5i in de vorm r\cdot e^{\theta i}. Rond \theta zo nodig af op drie decimalen.
c) Schrijf 6e^{\frac{1}{4}\pi} in de vorm a+bi. Geef een exact antwoord.

Het patroon wat je op pagina 2 ontdekt hebt, kun je als volgt in poolcoördinaten opschrijven:
Als z_1\cdot z_2=z_3, dan geldt dat r_1\cdot r_2=r_3 en \theta_1+\theta_2=\theta_3.

Opdracht 8:
Vermenigvuldig z_1=r_1e^{\theta i} en z_2=r_2e^{\theta i} met elkaar en laat daarmee de stelling zien die hierboven staat.

Vanwege de eigenschap hierboven is het gemakkelijker om getallen te vermenigvuldigen en delen als ze in de vorm r\cdot e^{\theta i} staan. Daarentegen is het simpeler om getallen op te tellen als ze in de vorm a+bi staan.

Opdracht 9:
a) Bereken 2e^{\frac{1}{5}\pi}+3e^{1}{6}\pi. Rond af op twee decimalen.
b) Bereken (1+i)^{2026} exact. Zet hiervoor eerst 1+i met de exacte-waarden-cirkel om naar de vorm re^{\theta i}.
c) Bereken (1+\sqrt{3}i)^{515} exact.