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著名的欧拉公式因其优雅简洁被称为上帝创造的公式,这个公式建立了三角函数与指数函数连接的天桥,那么它又是怎么来的呢?

欧拉公式是哪本著作提出的(由上帝创造的欧拉公式从何而来)(1)

欧拉公式

这里提供两种证明方法,详情请看下文!有疑问请留言评论,小编会在第一时间为您解答!

复数幂运算法

欧拉公式是哪本著作提出的(由上帝创造的欧拉公式从何而来)(2)

从这些幂运算中我想大概能摸出点规律来吧,如果还是摸不着头脑,那么看完下图你就明白了。

欧拉公式是哪本著作提出的(由上帝创造的欧拉公式从何而来)(3)

根据上图规律,我们不难猜测出,对于幂指数为任意数n的情况下有:

欧拉公式是哪本著作提出的(由上帝创造的欧拉公式从何而来)(4)

这只是60度角的一种情况,事实上,在图中只要是单位圆上的点均满足该规律。于是作一般性推广得到:

欧拉公式是哪本著作提出的(由上帝创造的欧拉公式从何而来)(5)

将参数A,B替换一下就可以推导出欧拉公式了:

欧拉公式是哪本著作提出的(由上帝创造的欧拉公式从何而来)(6)

这种证明过程虽多一点,但是用到的知识比较肤浅,仅仅只用到了重要极限和极限中的等价代换而已,都是大学入门的极限知识。

泰勒公式法

利用泰勒公式展开推导我们很松得到欧拉公式:

欧拉公式是哪本著作提出的(由上帝创造的欧拉公式从何而来)(7)

这种证明更为严谨,也更简单和高效,欧拉当年就是这么干的,这也是目前主流的证明方法,不过涉及到了无穷项,可能不如前一种方法好理解。

欧拉公式是哪本著作提出的(由上帝创造的欧拉公式从何而来)(8)

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