尤拉公式 e i k cos k i sin k 的來歷是什麼?

時間 2021-05-05 18:35:13

1樓:li deng

這個問題我也糾結了很久,最近網上找了一通,歸納一番感覺如下推測比較靠譜:)

1.首先cosx+isinx 這個表示式大家都覺得很直觀吧;

2.然後棣莫弗給出:cosx+isinx=(cos(x/n)+isin(x/n))^n,這個也一點問題都沒有吧?棣莫弗早生尤拉幾十年;

3.求((cos(x/n)+isin(x/n))^n的極限,當n無窮大時,民科一下就是:(1+ix/n)^n

4.再民科一下:(1+ix/n)^n這個跟e^x的定義好像哦,變下形:令m=n/ix,則((1+1/m)^m)^ix=e^ix ?

尤拉就這麼先直覺出來的?因為簡單又漂亮,然後呢再證明之。。

事實上,上述第3點我在網上找到了證明,當n->∞,lim(1+ix/n)^n=cosx+isinx,見

The number e and Euler's formula

問題是第4點(1+ix/n)^n=e^ix 我沒找到證明,上面鏈結裡實際上就是直接定義的,並且描述中還有明顯漏洞。

俺屬於高數都丟了好多年的民科,拋塊磚吧,呵呵。

2樓:

完全可以定義底為pi或者為10,只是微分的形式複雜一點。所以我個人認為,尤拉公式是定義了倒數形式以後推出來的。如果定義倒數為其他,那會有其他的定義,並不影響性質

3樓:

印象中某本數學物理方法書是把尤拉公式當成定義的。

我的理解,虛數的極座標形式下的乘法剛好和指數乘法看上去一樣,所以可以這樣定義,或者說這樣定義可以帶來一些便利。

虛數乘法:令v1 = r1* (cos θ1 + i sin θ1), v2 = r2 * (cos θ2 + i sin θ2)

則v1 * v2 = r1 * r2 (cos (θ1 + θ2) + i sin (θ1 + θ2))

指數乘法:令v1 = r1 * e ^ θ1, v2 = r2 * e ^ θ2

則v1 * v2 = r1 * r2 * e ^ (θ1 + θ2)

兩者都符合f (r1, θ1) * f (r2, θ2) = f (r1*r2, θ1+θ2)的形式,而指數形式寫起來比較便利。

4樓:羅遙

pi是在求圓面積的時候的乙個謎團。古希臘人證明了圓的面積和半徑的平方成正比,S=kr^2。k就是pi。至於e,是在求指數函式的導數是產生的。嘴上不好講。上圖

5樓:阿嫲

令f(x)=cosx+isinx.

f'(x)=-sinx+icosx=if(x).

這是乙個一階常係數微分方程,直接移項積分,得f(x)=Ce^(ix),

由原方程知C=1.

於是e^(ix)=cosx+isinx.

令x=π,便得到e^(iπ)+1=0.證畢.

尤拉公式 e ix cosx isinx 能不能用初等的方法推導出來?

不能,事實上僅用初等的框架連e x是不是乙個定義良好的函式都說不清。更誇張一點,甚至講不清楚2 x是什麼。至於複數做指數代表的意思,等式右端已經告訴你了。 PiKaChuu 個人認為幾乎不太可能 個人理解,如果e x沒有嚴格的在非實數區域進行定義,是無法嚴格推廣到複數域的,誰告訴你x可以取複數了 要...

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費曼愛諾依曼 實際上,不僅是e的ix次方的模始終是1,任何正實數的ix次方的模都是1。關鍵就在於x前面那個虛數單位i,它與x相乘後,其乘積的意義不再是實數的意義,這個積當它作為某一實數的指數時,其意義是向量在復平面內的幅角,同時向量的模不變。e的 ix y 次方裡的y才會改變向量的模。只改變y的大小...

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