最美的数学公式-欧拉公式
最美的数学公式-欧拉公式
欧拉公式是数学领域一颗璀璨的明珠,它巧妙地将三角函数、指数函数和复数联系在一起。这个公式不仅展现了数学的简洁美,更体现了数学家欧拉的非凡智慧。本文将带你领略欧拉公式的独特魅力,并了解这位伟大数学家的生平事迹。
1. 导入
也许你在某些场合听说过欧拉公式,也许你干脆对数学不感冒。机缘巧合下,你点开了这篇文章,大致浏览了下然后关闭,继续为自己的工作学习忙碌。这不妨碍你暂停忙碌的脚步,欣赏她的美。
若干年后,你应该不曾记得看过这篇文章,但你会记得数学界有一个很美的公式。
2. 欧拉公式
欧拉公式(Euler’s formula)是复分析领域的公式,它将三角函数与复指数函数关联起来,因其提出者莱昂哈德·欧拉而得名。欧拉公式提出,对任意实数 x,都存在:
$$e^{ix} = \cos(x) + i\sin(x)$$
其中 e是自然对数的底数,i是虚数单位,而 cos和 sin则是余弦、正弦对应的三角函数,参数 x则以弧度为单位。
这是一个非常美丽的公式,它将三角函数,指数函数,复数联系在了一起,是数学中的一颗明珠。
3.欧拉恒等式
欧拉恒等式(Euler’s identity)是欧拉公式的一个特例,当 x = π 时,欧拉公式变为:
$$e^{i\pi} + 1 = 0$$
这个公式被认为是数学中最美丽的公式之一,它将五个最重要的数学常数联系在了一起:0、1、e、i和π。
4. 欧拉的贡献
莱昂哈德·欧拉(1707年4月15日—1783年9月18日),瑞士数学家、物理学家、天文学家、地理学家、逻辑学家和工程师。近代数学先驱之一。
欧拉在包括微积分和图论在内的多个数学领域都做出过重大贡献。他引进和推广了许多数学术语和书写格式,并一直沿用至今,例如:
- 函数的记法f ( x ) f(x)f(x);
- 虚数单位− 1 {\sqrt {-1}}−1 的记法i ii;
- 圆周率的记法π {\pi}π;
- 求和符号Σ {\Sigma }Σ;
- 差分符号Δ {\Delta }Δ
- 用小写字母表示三角形的边和用大写字母表示三角形的角等;
- 给出了自然对数的底数e ee定义,其也称为欧拉数(Euler’s number;
- 此外,他还在力学、流体动力学、光学、天文学和乐理领域有突出的贡献。
欧拉是18世纪杰出的数学家,同时也是有史以来最伟大的数学家之一。他也是一位多产作者,其学术著作有60-80册。
欧拉逝世后,几位著名的数学家高度评价他对数学的贡献,例如法国数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯曾这样评价欧拉对于数学的贡献:“读欧拉的著作吧,在任何意义上,他都是我们的大师”。
德国数学家卡尔·弗里德里希·高斯曾写道:“对欧拉所有的著作的研究将永远是数学各个领域最好的学习之所,没有任何其他东西可以取代它”。
参考
[1]wiki 莱昂哈德·欧拉
[2]GitHub: LLMForEverybody