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如何推导欧拉公式eiθ=cosθ+isinθ 📐📚

导读 在数学领域,欧拉公式eiθ=cosθ+isinθ被视为数学中最美丽的等式之一。它将复数、三角函数和自然对数的基础联系在一起。让我们来一起探索

在数学领域,欧拉公式eiθ=cosθ+isinθ被视为数学中最美丽的等式之一。它将复数、三角函数和自然对数的基础联系在一起。让我们来一起探索这个神奇的公式的推导过程吧!🔍

首先,我们从麦克劳林级数开始。麦克劳林级数是一种将函数展开为无穷级数的方法。我们可以将指数函数、正弦函数和余弦函数分别展开为麦克劳林级数:

- ex=1+x+x²/2!+x³/3!+...

- sin x=x-x³/3!+x⁵/5!-...

- cos x=1-x²/2!+x⁴/4!-...

接着,我们将ix代入ex的麦克劳林级数中,得到:

eiθ=1+(iθ)+(iθ)²/2!+(iθ)³/3!+(iθ)⁴/4!+(iθ)⁵/5!+...

通过化简,我们可以发现eiθ与cosθ和sinθ的关系:

eiθ=(1-θ²/2!+θ⁴/4!...)+i(θ-θ³/3!+θ⁵/5!...)

这正是cosθ和isinθ的麦克劳林级数。因此,我们可以得出结论:

eiθ=cosθ+isinθ 🎉

这个简单的推导过程揭示了欧拉公式的美妙之处,同时也展示了数学之美。希望你也能感受到数学的魅力,并享受探索的过程!🌈