由于一个复数
可以由有序实数对
唯一确定,而有序实数对与平面直角坐标系
中的点一一对应,因此可以用坐标为
的点
来表示该复数,此时
轴上的点与实数对应,称
轴为实轴,
轴上的点(除原点外)与纯虚数对应,称
轴为虚轴,像这样表示复数的平面称为复平面。
复数还可以用向量
来表示,
与
分别是向量
在
轴与
轴上的投影。这样,复数
就与平面上的向量
建立了一一对应的关系。
向量
的长度称为复数的模或绝对值,记作
,于是
当点不是原点,即复数
时,向量
与
轴正向的夹角称为复数
的辐角,记作
。辐角的符号规定为:由正实轴依反时针方向转到
为正,依顺时针方向转到
为负。[1]
显然一个非零复数的辐角有无穷多个值,它们相差
的整数倍,但
中只有一个值
满足条件
,称
为复数
的主辐角,记为
,于是
当时,
的辐角没有意义。
复数的主辅角
与反正切的主值
有以下关系:[1]
由直角坐标与极坐标的关系可知,非零有穷复数可以用其模
与辐角
来表示,即
利用欧拉公式
得
分别称上述第一式和第三式为非零复数的三角表示式和指数表示式,这三种表示式可以和代数表示式之间互相转化,以方便讨论不同问题时的需要。[1]