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歐拉恒等式
來源:互聯網

歐拉恒等式,也被稱為歐拉公式,是一個在數學中具有重要地位的等式。它將自然對數的底e、虛數單位i、圓周率π以及自然數的單位1聯系在一起。當x = π時,歐拉公式可以重寫為eiπ + 1 = 0或eiπ = -1,這被稱為歐拉恒等式。

該等式以萊昂哈德·歐拉的名字命名,他是瑞士數學家和物理學家。歐拉恒等式是復分析中的一個基本公式,它建立了三角函數和復指數函數之間的關系。歐拉在《無窮分析引論》中研究了指數函數和對數函數,并給出了歐拉恒等式。歐拉恒等式在數學、物理、化學和工程學中都有廣泛的應用。物理學家理查德·費曼將該方程稱為“我們的寶石”和“數學中最引人注目的公式”。

專業術語含義

歐拉恒等式是指下列關系式:

其中e是自然指數的底,i是虛數單位,π是圓周率

這條恒等式第一次出現于1748年萊昂哈德·歐拉洛桑出版的書Introduction。這是復分析的歐拉公式的特例:對任何實數x,?,作代入即給出恒等式。

理查德·費曼稱這恒等式為“數學最奇妙的公式”,因為它把5個最基本的數學常數簡潔地聯系起來。

證明

歐拉恒等式的證明可以通過歐拉公式進行推導。歐拉公式表明,對于任意實數x,有{\displaystyle e^{ix}=\cos x+i\sin x\,\}。當x = π時,代入歐拉公式,得到{\displaystyle e^{i\pi }=\cos \pi +i\sin \pi \,}。由于{\displaystyle \cos \pi =-1}和{\displaystyle \sin \pi =0},因此{\displaystyle {{e}^{{i}\,{\pi }}}=-1},最終得到歐拉恒等式{\displaystyle {{{e}^{{i}\,{\pi }}}+{1}}=0}。

用途

萊昂哈德·歐拉這個公式已經融合于廣義相對論和量子力學結合的m理論,成為虛時間的基本架構。也是光量子糾纏的數學表示。

與歐拉恒等式有關的文學作品

博士熱愛的算式》(博士の愛した數式),小川洋子著,臺灣版本由王蘊潔翻譯,二版,麥田出版社,2008年,ISBN 978-986-173-408-8。該作品中提到了歐拉恒等式,展現了數學在文學作品中的魅力。

參考資料 >

歐拉公式.history-maps.com.2024-01-25

歐拉公式在高中三角函數教學中的應用.m.fx361.com.2024-01-25

我們一切人的老師----萊昂哈德·歐拉.fjscdsxxh.com.2024-01-25

最美的十個數學公式.微信公眾號.2024-08-05

歐拉公式——真正的宇宙第一公式.微信公眾平臺.2024-08-03

歐拉公式 Euler‘s formula.pianshen.2024-08-12

content.個人圖書館.2024-08-03

博士熱愛的算式.豆瓣.2024-08-05

博士的愛情算式.簡書.2024-08-03

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