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  • 1 # 快樂與我同行9

    分式裡的尤拉公式

    a^r/(a-b)(a-c)+b^r/(b-c)(b-a)+c^r/(c-a)(c-b)

    當r=0,1時式子的值為0當r=2時值為1

    當r=3時值為a+b+c

    e^ix=cosx+isinx,e是自然對數的底,i是虛數單位。它將三角函式的定義域擴大到複數,建立了三角函式和指數函式的關係,它在複變函式論裡佔有非常重要的地位。

    e^ix=cosx+isinx的證明:

    因為e^x=1+x/1!+x^2/2!+x^3/3!+x^4/4!+……

    cosx=1-x^2/2!+x^4/4!-x^6/6!……

    sinx=x-x^3/3!+x^5/5!-……

    在e^x的展開式中把x換成±ix.(±i)^2=-1,(±i)^3=〒i,(±i)^4=1……(注意:其中”〒”表示”減加”)

    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

    將公式裡的x換成-x,得到:

    e^-ix=cosx-isinx,然後採用兩式相加減的方法得到:sinx=(e^ix-e^-ix)/(2i),cosx=(e^ix+e^-ix)/2.這兩個也叫做尤拉公式。將e^ix=cosx+isinx中的x取作∏就得到:

    e^iπ+1=0.這個恆等式也叫做尤拉公式

    三角形中的尤拉公式

    設r為三角形外接圓半徑,r為內切圓半徑,d為外心到內心的距離,則:d^2=r^2-2rr

    拓撲學裡的尤拉公式

    v+f-e=x(p),v是多面體p的頂點個數,f是多面體p的面數,e是多面體p的稜的條數,x(p)是多面體p的尤拉示性數。

    如果p可以同胚於一個球面(可以通俗地理解為能吹脹而繃在一個球面上),那麼x(p)=2,如果p同胚於一個接有h個環柄的球面,那麼x(p)=2-2h。

    x(p)叫做p的尤拉示性數,是拓撲不變數,就是無論再怎麼經過拓撲變形也不會改變的量,是拓撲學研究的範圍。

    在多面體中的運用:

    簡單多面體的頂點數v、面數f及稜數e間有關係

    v+f-e=2

    這個公式叫尤拉公式

    初等數論裡的尤拉公式

    尤拉φ函式:φ(n)是所有小於n的正整數里,和n互素的整數的個數。n是一個正整數。

    尤拉證明了下面這個式子:

    如果n的標準素因子分解式是p1^a1*p2^a2*……*pm^am,其中眾pj(j=1,2,……,m)都是素數,而且兩兩不等。則有

    φ(n)=n(1-1/p1)(1-1/p2)……(1-1/pm)

    利用容斥原理可以證明它。

    此外還有很多著名定理都以尤拉的名字命名。

    (6)立體圖形裡的尤拉公式:

    面數+頂點數—2=稜數

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