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]