sin和cos的欧拉公式,欧拉公式适用条件是,压杆的柔度

sin和cos的欧拉公式?
正弦函数的欧拉公式为:sinx=(e^(ix)-e^(-ix))/(2i),余弦函数的欧拉公式为:cosx=(e^(ix)+e^(-ix))/2. 需要大家特别注意的是,虽然我们可以检验(sinx)^2+(cosx)^2=1,但却不可以用这样的检验法来证明这两个公式。不然就有可能会推出其它错误的结论。那这两个公式究竟是咋来的呢?
假设用逆向思维反推,我们可以由正弦函数的欧拉公式得到e^(ix)-e^(-ix)=2isinx;由余弦函数的欧拉公式得到e^(ix)+e^(-ix)=2cosx. 把它们当成是有关e^(ix)和e^(-ix)的二元一次方程组,两式相加可以得到e^(ix)=cosx+isinx;两式相减则得到e^(-ix)=cosx-isinx. 其实,记f(x)=e^(ix)=cosx+isinx,既然如此那,就有f(-x)=e^(-ix)=cosx-isinx,其实就是常说的说,它们是同一个公式的两种形态。
检验e^(ix)=cosx+isinx需运用到e^x,cosx和sinx三者省略余项的麦克劳林公式。
e^x=1+x/1!+x^2/2!+x^3/3!+……+x^n/n!;
cosx=1-x^2/2!+x^4/4!-x^6/6!+……+(-1)^mx^(2m)/(2m)!, (n=2m);
sinx=x-x^3/3!+x^5/5!-x^7/7!+……+(-1)^mx^(2m+1)/(2m+1)!, (n=2m+1).
用ix替换e^x的省略余项的麦克劳林公式中的x,完全就能够得到:
e^(ix)=1+ix-x^2/2!-ix^3/3!+x^4/4!+ix^5/5!-x^6/6!-ix^7/7!+……+(-1)^mx^(2m)/(2m)!+i(-1)^mx^(2m+1)/(2m+1)!
=(1-x^2/2!+x^4/4!-x^6/6!+……+(-1)^mx^(2m)/(2m)!)+i(x-x^3/3!+x^5/5!-x^7/7!+……+(-1)^mx^(2m+1)/(2m+1)!)
=cosx+isinx.
这个问题就证明了sin和cos的欧拉公式成立。
然而,欧拉在推导公式时,反而反过来的。他是先由e^x,cosx和sinx三者省略余项的麦克劳林公式,将e^x的x替换成±ix,推出e^(ix)=cosx+isinx和e^(-ix)=cosx-isinx。再把两者当成有关sinx和cosx的二元一次方程组,以此得到sinx=(e^(ix)-e^(-ix))/(2i)和cosx=(e^(ix)+e^(-ix))/2的。
此外对x取π,代入e^(ix)=cosx+isinx得到e^(πi)+1=0,即e^(πi)=-1,它被誉为“上帝创造的公式”。
欧拉公式还有不少拓展,这里没办法一一尽述,但是,它的奇妙之处吸引了大量数学家对其进行研究,有兴趣我们也可继续探究下去。
欧拉公式适用条件?
欧拉公式的适用范围是:适用于小变形、线弹性范围的压杆,即临界应力应小于材料的比例极限。欧拉公式将指数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。欧拉公式是数学里令人着迷的一个公式,它将数学里重要,要优先集中精力的哪些数字联系到了一起: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;还有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”。
欧拉公式中的i是多少?
欧拉公式
(这当中i为虚数单位)是把复指数函数与三角函数联系起来的一个公式,这当中e是自然对数的底,i是虚数单位.它将指数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,它不仅出现在->数学分析里,而且,在复变函数论里也占有很重要的地位,更被誉为“数学中的天桥”.当
时,恒等式
更是被数学家们称为“上帝创造的公式”.
两个单位:虚数单位i和自然数的单位1;
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