1.11.4  Die Multiplikation komplexer Zahlen in den Polarkoordinaten.

Es sei z1 = r1(cos ϕ1 + i sin ϕ1) = r1eiϕ1 , z2 = r2(cos ϕ2 + i sin ϕ2) = r2eiϕ2 .

Dann gilt nach Definition der Multiplikation und der Additionstheoreme für die Winkelfunktionen z1z2 = r1(cos ϕ1 + i sin ϕ1)r2(cos ϕ2 + i sin ϕ2) = r1r2((cos ϕ1 cos ϕ2 sin ϕ1 sin ϕ2) cos(ϕ1+ϕ2) + i (cos ϕ1 sin ϕ2 + cos ϕ2 sin ϕ1) sin(ϕ1+ϕ2) = R(cos ψ + i sin ψ),R = r1r2,ψ = ϕ1 + ϕ2.

Das heisst |z1z2| = |z1||z2|, (1.41) arg z1z2 = arg z1 + arg z2 mod 2π. (1.42)

Problem 1.11.4. Es seien z1,z2 wie oben gegeben, wobei z20. Zeigen Sie, da

z21 = r 21(cos(ϕ 2) + i sin(ϕ2)) = r21eiϕ2

und folglich z1 z2 = r1 r2(cos(ϕ1 ϕ2) + i sin(ϕ1 ϕ2)) = R̃eiψ̃,R = r 1r21,ψ̃ = ϕ 1 ϕ2,

oder mit anderen Worten |z1z2| = |z1||z2|, arg z1z21 = arg z 1 arg z2 mod 2π.