一、如何证明公式e^(ix)=cosx+isinx?

我们先设f(x)=cosx+isinx,

然后通过复数运算法则知:

f(x)f(y)

=(cosx+isinx)(cosy+isiny)

=(cosxcosy-sinxsiny)+i(sinxcosy+cosxsiny)

=cos(x+y)+isin(x+y)

=f(x+y)

即f(x)f(y)=f(x+y)

又∵f(0)=1,f'(0)=i,

∴f(x+△x)-f(x)

=f(x)f(△x)-f(x)

=f(x)(f(△x)-f(0))

两边除以△x并取△x→0的极限得:

f'(x)=f(x)f'(0)

f'(x)=if(x)

f'(x)/f(x)=i

两边取区间(0,x)上的定积分,运算可得:

Lnf(x)=ix,

∴f(x)=e^(ix),

即e^(ix)=cosx+isinx公式成立。

二、上述结论可直接推出三角形函数的另一种表达式

∵e^(ix)=cosx+isinx

∴e^(-ix)=cosx-isinx

两式加减可解出sinx,cosx:

sinx=(e^(ix)-e^(-ix))/(2i),

cosx=(e^(ix)+e^(-ix))/2。

附图:

根号x的不定积分计算过程(公式eix)(1)

根号x的不定积分计算过程(公式eix)(2)

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