“数学英雄”欧拉的天才之作—欧拉公式,为啥被称为宇宙第一公式?

作为数学界四大天王之一的欧拉,一向以来都被誉为天才之中的天才 。
他发现了一系列对人类影响深远的符号——圆周率的符号π、函数符号f(x)、以及三角学符号sin、cos、tg等等都是他发现的 。
欧拉可以说凭一己之力,当作功为中国数学教材进献了无数的常识点 。 让中国粹生在中考、高考的数学火海里苦苦挣扎 。

“数学英雄”欧拉的天才之作—欧拉公式,为啥被称为宇宙第一公式?

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而大学生生也难逃欧拉的熬煎,从初等几何的欧拉线,多面体的欧拉定理,立体解析几何的欧拉变换公式,四次方程的欧拉解法到数论中的欧拉函数,微分方程的欧拉方程,级数论的欧拉常数,变分学的欧拉方程,复变函数的欧拉公式都是他送给理科系大学生的礼品 。
他还趁便缔造了几个全新的学科:拓扑学、弹道学、阐发力学,他家曾遭遇大火,销毁了他绝大大都的当作果,他晚年更是当作了一个瞎子,但这都没有他故障他在数学上做出更多的当作就,他可以本身依靠默算,把一个复杂的收敛级数的17项加起来,算到第50位数字 。
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据统计,他的研究当作果共包罗886本册本和论文,此中阐发、代数、数论占40%,几何占18%,物理和力学占28%,天文学占11%,弹道学、帆海学、建筑学等占3%,彼得堡科学院为了清算他的著作,足足忙碌了四十七年 。
他最为有名的就是欧拉公式,这个公式十分简单,却被誉为宇宙第一公式,蕴含一切数学的真理 。
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?可是这个公式在以前即使是很多的数学界穷尽平生都很难琢磨大白,它将数学里最主要的几个常数联系到了一路:两个超越数:天然对数的底e,圆周率π;两个单元:虚数单元i和天然数的单元1,以及数学里常见的0 。
您可以用任何方式去证实它,您可以用很是多分歧的体例去证实它,您既可以用数学归纳法证实,也可以用推理证实,也可以分式推导,还可以用复变函数求证,甚至您可以用平面几何学、 物理学、拓扑学来推证 。 所以才说他蕴含了一切的数学真理,甚至蕴含了宇宙的至理法例 。
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在这个公式里面,“e”被称为天然常数也被称为欧拉数 。 双曲函数、素数定理、完全率、阻力落体、粒子活动等等都离不开“e"
而别的一个超越数,π,大师比拟很清晰了,就是圆周率 。 这两个超越数的符号都是欧拉发现的 。
也包含了最主要的运算符号 + ,最主要的关系符号 = 。 而0和1,是机关群,环,域的根基元素,也是机关代数的根本 。 而虚单元 i 使数轴上的问题扩展到了平面,在哈密尔的 4 元数与 凯莱的 8 元数中也分开不了它 。
欧拉公式也可以写当作这个形式e^ix=cosx+isinx,它的推导过程如下:
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【“数学英雄”欧拉的天才之作—欧拉公式,为啥被称为宇宙第一公式?】这个公式影响了整个数学的成长,三角函数、傅里叶级数、泰勒级数、概率论、群论、几何都受到这个公式的影响,就连物理也收到了这个公式的影响,机械波论、电磁学、波动光学以及激发了电子学革命的量子力学的理论根本也蕴含此中 。
举个例子:
您可以利用欧拉公式将三角函数转换为指数(由泰勒级数易得):
sinx=[e^(ix)-e^(-ix)]/(2i) cosx=[e^(ix)+e^(-ix)]/2 tanx=[e^(ix)-e^(-ix)]/[ie^(ix)+ie^(-ix)]

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