angular.moduleの第二引数を指定した場合、新しいモジュールの登録になるのでコントローラーの追加はできません。
指定しない場合は作成済みのモジュールの取得になります。
シンプルに、以下のようにしてはいかがでしょうか。
// app.js
angular.module('myApp', []);
// main.controller.js
angular.module('myApp').controller('mainController', function($scope){・・・});
// page1.controller.js
angular.module('myApp').controller('page1Controller', function($scope){・・・});
angular.moduleの第二引数を指定した場合はモジュールの作成、指定しない場合は作成済みのモジュールの取得になります。
angular.module('myApp', []); で「myApp」というモジュールを作成しています。
angular.module('myApp').controller でmyApp・・・でmyAppモジュールにコントローラを追加しています。