欧拉公式如何推导出来

Question

如题所述

Answer 1

推导过程

这三个公式分别为其省略余项的麦克劳林公式，其中麦克劳林公式为泰勒公式的一种特殊形式

在e^x的展开式中把x换成±ix.

所以 

由此： ，  ，然后采用两式相加减的方法得到： 

 ，  。这两个也叫做欧拉公式。将  

中的x取作π就得到：

这个恒等式也叫做欧拉公式，它是数学里最令人着迷的一个公式，它将数学里最重要的几个数字联系到了一起：两个超越数：自然对数的底e，圆周率π；两个单位：虚数单位i和自然数的单位1；

以及被称为人类伟大发现之一的0。数学家们评价它是“上帝创造的公式”。

扩展资料：

在任何一个规则球面地图上，用 R记区域个 数 ，V记顶点个数 ，E记边界个数 ，则 R+ V- E= 2，这就是欧拉定理 ，它于 1640年由 Descartes首先给出证明 ，后来 Euler(欧拉 )于 1752年又独立地给出证明 ，我们称其为欧拉定理 ，在国外也有人称其 为 Descartes定理。 

R+ V- E= 2就是欧拉公式。

参考资料：百度百科---欧拉公式

Answer 2

欧拉公式不是推导出来的，欧拉公式就是一个定义式！如下：
在复变函数中，设z是一个作为宗量（也就是自变量）的复数，则z=x+iy。则定义w=f(z)=e^z=e^(x+iy)=(e^x)(e^iy)=(e^x)(cosy+isiny)。请注意上式的几个等号的含义：第二个等号定义了有e^z这种形式的复变函数（具体是什么对应法则不清楚，只是告诉你有这么样的一个函数）；第三个等号不是新的定义，是等价替换；第四个等号是一个新的定义，定义了这个函数满足一个新的运算法则（指数之和可以拆分成两项之积，类似于实数）；第五个等号定义了欧拉公式，告诉你e^iy具体的对应法则！（这里可能有点不好理解，因为e^z是一个复变函数，那么e^z肯定是一个复数，那么它肯定也能用X+iY这样的形式表达出来，第五个等号就是给出了函数的对应法则！）
所以严格来说欧拉公式不是推导出来的，只是一个定义式！只不过当时没有直接定义，而是根据类比实数得出来的，然后才有了严格的定义。网上有好多人问欧拉公式怎么证明，其实这显示出了他们逻辑的混乱，没有正确区分类比演义，定义，定理，证明四者的关系。刚开始并没有欧拉公式这个严格的定义，最初的欧拉公式是人们通过类比实数得出的演绎结果罢了，然后才有了欧拉公式严格的定义。

Answer 3

复变函数论里的欧拉公式
e^ix=cosx+isinx，e是自然对数的底，i是虚数单位。它将三角函数的定义域扩大到复数，建立了三角函数和指数函数的关系，它在复变函数论里占有非常重要的地位。 e^ix=cosx+isinx的证明： 因为e^x=1+x/1！+x^2/2！+x^3/3!+x^4/4!+…… cos x=1-x^2/2!+x^4/4!-x^6/6!…… sin x=x-x^3/3!+x^5/5!-x^7/7!…… 在e^x的展开式中把x换成±ix. (±i)^2=-1, (±i)^3=∓i, (±i)^4=1 …… e^±ix=1±ix/1!-x^2/2!∓x^3/3!+x^4/4!…… =(1-x^2/2!+……)±i(x-x^3/3!……) 所以e^±ix=cosx±isinx 将公式里的x换成-x，得到： e^-ix=cosx-isinx，然后采用两式相加减的方法得到：
sinx=(e^ix-e^-ix)/(2i)，cosx=(e^ix+e^-ix)/2.这两个也叫做欧拉公式。将e^ix=cosx+isinx中的x取作π就得到： e^iπ+1=0.这个恒等式也叫做欧拉公式，它是数学里最令人着迷的一个公式，它将数学里最重要的几个数字联系到了一起：两个超越数：自然对数的底e，圆周率
π，两个单位：虚数单位i和自然数的单位1，以及被称为人类伟大发现之一的0。数学家们评价它是“上帝创造的公式”，我们只能看它而不能理解它。

Answer 4

一下是个人理解，也不知道对错，首先整数乘法，比如3*4表示3个4相加，但是3.5乘4.5表示什么呢，这个用之前的相加就无法解释了，需要对乘法进行新的定义，不如3×4可以表示边长为3和4矩形的面积，3.5乘4.5可以也表示矩形的面积，这样乘法有了新的意义，接着就可以说欧拉公式了，limx趋于无穷（1+1/x）^x等于e，现在我们做一个新的定义，limx趋于无穷(1+i/x)^x表示为 e^i，（1+i/x）^x可以用复数乘法表示，也就是可以在复平面表示出来，随着x不断增大，(1+i/x)^x不断接近一个点，这个点就是cos1+isinx，对于泰勒的证明我个人并不认同，因为泰勒的x要求是实数，直接换成复数是有问题的

Answer 5

e^ix=cosx+isinx，e是自然对数的底，i是虚数单位。它将三角函数的定义域扩大到复数，建立了三角函数和指数函数的关系，它在复变函数论里占有非常重要的地位。 e^ix=cosx+isinx的证明： 因为e^x=1+x/1！+x^2/2！+x^3/3!+x^4/4!+…… cos x=1-x^2/2!+x^4/4!-x^6/6!…… sin x=x-x^3/3!+x^5/5!-x^7/7!…… 在e^x的展开式中把x换成±ix. (±i)^2=-1, (±i)^3=�6�2i, (±i)^4=1 …… e^±ix=1±ix/1!-x^2/2!�6�2x^3/3!+x^4/4!…… =(1-x^2/2!+……)±i(x-x^3/3!……) 所以e^±ix=cosx±isinx 将公式里的x换成-x，得到： e^-ix=cosx-isinx，然后采用两式相加减的方法得到： sinx=(e^ix-e^-ix)/(2i)，cosx=(e^ix+e^-ix)/2.这两个也叫做欧拉公式。将e^ix=cosx+isinx中的x取作π就得到： e^iπ+1=0.这个恒等式也叫做欧拉公式本回答被网友采纳