Question

欧拉公式的推导过程

Answer 1

如下：

eix = 1 + i x - x2/2! - i x3/3! + x4/4! + i x5/5! + …

= (1 - x2/2! + x4/4! + …) + i (x - x3/3! + x5/5! + …)。

又因为：

cos x = 1 - x2/2! + x4/4! + …+。

sin x = x - x3/3! + x5/5! + …+。

所以eix = cos x + i sin x。

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。

Answer 2

一方面，在原图中利用各面求内角总和。
设有F个面，各面的边数为n1,n2，…，nF，各面内角总和为：
Σα
=
[(n1-2)·180+(n2-2)·180
+…+(nF-2)
·180]
=
(n1+n2+…+nF
-2F)
·180
=(2E
-
2F)
·180=
(E-F)
·360
（1）
另一方面，在拉开图中利用顶点求内角总和。
设剪去的一个面为n边形，其内角和为(n-2)·180，则所有V个顶点中，有n个顶点在边上，V-n个顶点在中间。中间V-n个顶点处的内角和为(V-n)·360，边上的n个顶点处的内角和(n-2)·180。
所以，多面体各面的内角总和：
Σα
=
(V-n)·360+(n-2)·180+(n-2)·180
=（V-2）·360.
（2）
由(1)(2)得：
(E-F)
·360
=（V-2）·360
所以
V
+
F
–
E
=
2.

Answer 3

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!-……
在e＾x的展开式中把x换成±ix.(±i)^2=-1,
(±i)^3=〒i,
(±i)^4=1
……（注意：其中”〒”表示”减加”）
e^±ix=1±x/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∏就得到：
e^iπ+1=0.

Answer 4

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 5

eix
=
1
+
i
x
-
x2/2!
-
i
x3/3!
+
x4/4!
+
i
x5/5!
+
…
　
=
(1
-
x2/2!
+
x4/4!
+
…)
+
i
(x
-
x3/3!
+
x5/5!
+
…)
又因为：
cos
x
=
1
-
x2/2!
+
x4/4!
+
…
sin
x
=
x
-
x3/3!
+
x5/5!
+
…
所以
eix
=
cos
x
+
i
sin
x