在复数领域,有一个欧拉公式,是欧拉自己在研究虚数的时候发现的。假设x是一个复数,有如下公式,即欧拉公式:如果将π带入欧拉公式,则有:看到这个公式虽然简单,却把欧
在复数领域,有一个欧拉公式,是欧拉自己在研究虚数的时候发现的。
假设x是一个复数,有如下公式,即欧拉公式:
如果将π带入欧拉公式,则有:
看到这个公式虽然简单,却把欧拉数E,π,虚数I,第一个算出的数,1,0,加上乘法,加法,幂运算结合在一起,是不是很神奇?
我还没有找到可行的方法证明中学时期的欧拉公式。如果你学过微积分,这里有一个证明。设复数z = cosθ+isθ,在复变量范围内积分:
所以欧拉公式被证明了。
如果你学的是级数,还有一个证明方法,就是把sinx和cosx展开成级数:
其中z=cosx+isinx,
欧拉公式的几何解释是单位圆在复平面上的点的变化。即任意复数x都可以对应单位圆的一个角ψ。
任何一个复数a+bi (a,b为实数,I为虚数)都可以写成R,这给复数运算带来了很大的方便,即乘除运算,可以进行幅度和角度的加减以及模的乘除。
欧拉公式可以把实数领域的幂运算推广到复数领域。读者可以自己证明:
从欧拉公式可以很容易地推导出:
所以不难得到下面的公式:
Cosx=2在实数领域是不可能的。如果x是复数,则使用上面的公式:
也就是说,对于任何整数k,
最后给出了一个证明三角形和与积差的欧拉公式。
因为:
所以有:
因此,这证明了:
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