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1 # 南山幽幽
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2 # 多元短課
尤拉絕對是數學界的大神,以尤拉名字命名的公式有好多,下面的這個就很有名。
這個公式將數學中最重要的五個數1、0、i、π、e聯絡起來。
其實這只是一個特例,更一般的公式如下
e是自然對數的底,i是虛數單位。它將指數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,它不僅出現在數學分析裡,而且在複變函式論裡也佔有非常重要的地位,更被譽為“數學中的天橋”。 令x=π,就可得到開頭的那個著名的公式
1、0、i、π、e被稱為數學中的五虎將,下面我給大家簡單講一下這幾個數。
1和01和0代表算術。
古語講“道生一,一生二,二生三,三生萬物”,可見1的重要性,可以是數學大廈的一個最初的根基。後來人們認識到,0也相當重要,不僅僅表示沒有,還表示佔位的作用,如果沒有“零”這個概念及數字,最基本的四則運算往往就會相當困難。在溫度中0℃表示冰水混合物的溫度,這是一個實實在在的溫度,而且很冷。說一個人矮,就說這個人海拔低,海平面的高度我們記做0,然而還有比海平面要低的地方,如位於北太平洋西部馬里亞海溝海拔是-11034米。
虛數單位ii代表代數
16世紀義大利米蘭學者卡爾達諾提出了一個問題“否可能把10分成兩部分,使它們的乘積等於40時”。
用現在的觀點來講,對於高中生,這個問題是可解的。
他當時得到了同樣的結果,只是沒用虛數(imaginary number)符號i表示出來。
儘管他認為和這兩個表示式是沒有意義的、想象的、虛無飄渺的,但他還是把10分成了兩部分。最早給出“虛數”這一概念的是法國數學家笛卡爾,他在1637年發表的《幾何學》中使“虛的數”與“實的數”相對應。
現在大家都知道了,複數可以和複平面上的點一一對應起來,複數也是有意義的。
圓周率ππ代表幾何
關於圓周率π大家應該很熟悉了。古人很早就認識到圓的周長是直徑的三倍多一點。中國古代數學家劉徽、祖沖之在圓周率的計算方面做出了重大的貢獻。古希臘數學家更側重於幾何,他們提出了尺規作圖的三大問題,其中就有一個化圓為方問題。
1761年,瑞士科學家約翰·海因裡希·蘭伯特證明了π是個無理數。 1882年,林德曼證明了π是超越數,即π不可能是任何整係數多項式的根。圓周率的超越性否定了化圓為方這古老尺規作圖問題的可能性,因為所有尺規作圖只能得出代數數。
自然對數底ee代表數學分析
e其實是一個極限,這個我們可以這麼理解。
某人將1元錢存入銀行,利率為100%,1年後取出連本帶利可以得2元。
假如存半年取出,加上利息再轉存,1年後連本帶利得到(1+1/2)(1+1/2)=2.25
假如每季度一結算,加上利息再轉存,一年後連本帶利得到(1+1/4)^4=2.441406
假如每月一結算,加上利息再轉存,一年後連本帶利得到(1+1/12)^12=2.613035
假如每天一結算,加上利息再轉存,一年後連本帶利得到(1+1/365)^365=2.714567
上面我是用excel裡的power公式計算的。
假如每個瞬間都支付利息,一年後的本息和為e近似值約 2.71828。
因為以e為底的函式求導特別簡便,所以在科研中人們往往使用自然對數而不是常用對數。
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3 # 朱八八
尤拉數e ,是萊昂哈德·尤拉(Leonhard Euler)首先命名的。
圓周率 π=3.14159265358979….. 你大概是在小學3年級學到它。
世界上最完美的平面對稱圖形是圓, 用直徑除圓周得到的一個數值,被證明是無理數。而這個符號π也是尤拉第一個確定使用並普及的。
最先得出π≈3.14的是希臘的阿基米德(約公元前240年)。
最先給出π小數後面四位準確值的是希臘人托勒密(約公元前150年)。
最早算出π小數後七位準確值的是中國的祖沖之(約480年)。
而這個結果直到16世紀才被德華人奧托和荷蘭人安託尼斯重新發現,所以,中國圓周率計算領先世界一千年。
所以我們對圓周率 π太熟悉不過了,這可是華人一直引以為傲的遺產啊。
圓周率 π 和 尤拉數e 都是無理數,也是最著名的超越數。
虛數的平方為負1。你大概要在高中學習。
虛數單位“i” 也是尤拉首創的。
我們把形如a+bi(a、b均為實數)這樣的數稱為複數, 斯圖爾特認為,“...如果沒有該公式,很多現代科技,如電燈和數碼相機都不可能發明。”
虛數繼續發展,就變成了數學的一支——複分析,工程師可以利用複分析來進行資料處理, 科學家們將微積分擴充套件到複數,得到了“複變函式”,它對理解電學系統和多種現代數學處理演算法必不可少。
虛數廣泛應用於電氣工程學、訊號處理和數學理論。
好了,現在有了π,e, i, 他們之間會有關係嗎?
尤拉將我們看似沒有任何關係的自然底數、圓周率、虛數統一在一個公式上面:
這個最優美,最簡潔的公式就以他的名字命名,稱作尤拉公式。
在物理中,尤拉公式影響巨大,它將物理學中的圓周運動、簡諧振動、機械波、電磁波、機率波等聯絡在了一起......
諾獎得主理查德·費曼將尤拉公式稱為:“我們的珍寶”和“數學中最非凡的公式”。
德國天才數學家高斯 (Carl Friedrich Gauss) 曾說:「一個人第一次看到這個公式而不感到它的魅力,這個人絕不會成為一流的數學家。」
數學家們評價它是“上帝創造的公式,我們只能看它卻不能完全理解它”。
所以這個公式被廣泛譽為上帝公式。
在古往今來所有的人類知識的結晶—公式中,只有尤拉公式被譽為上帝公式。這是何等的牛掰。
有一個非常著名的軼事,當然也有人當作是傳說,在葉卡捷琳娜二世宮廷的一個法庭上,在俄國女皇面前,尤拉與著名的無神論哲學家狄德羅(Denis Diderot)辯論,狄德羅編過法國百科全書,號稱自己無所不知,尤拉用接近完美信念的語氣只問了一句話:
雖然狄德羅也懂些數學,但是面對上帝公式,完全不知怎麼應對,當場愣住了,笑聲如珍珠般從法庭上爆發。狄德羅覺得遭受了羞辱,憤而要求離開俄羅斯,而這個要求得到了慷慨的批准。
這個時代還有人會欣賞數學的美嗎?這公式再優美,能讓我買的起房嗎?
尤拉要慶幸生在一個偉大的時代,公式一出,就許多牛人給他捧場叫好,假如在這個時代,會不會連看一眼的人都無?
歷史在許多時候看起來是一個無限且不迴圈小數一一無理數,那些曾經或現在能呼風喚雨,左右歷史,看起來很超越,但是無理的人,在上帝公式面前,所有無理,超越會統統清零。
這個是上帝公式最神奇的力量。
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4 # 痛風科普和理財
手機不好打公式
正弦和餘弦函式冪級數展開
再合起來
取特殊值就是尤拉公式了
懂的自然懂,不懂得還是沒解釋清楚。
手癢,忍不住
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萊昂哈德·尤拉是18世紀最偉大的數學家之一,也是人類歷史上最傑出的數學家之一。作為一個多產的數學家,尤拉貢獻不可估量,他提出了許多對現代數學不可或缺的概念。
在尤拉的一生中,它出版了885份關於關於數學和其他學科的論文和書籍。即使是後來失明瞭,他仍然筆耕不輟。尤拉以勤奮著稱的尤拉,用他那驚人的記憶和心算能力彌補了視力的喪失。
對於如此博大的尤拉,法國大數學家拉普拉斯由衷地說:“讀讀尤拉吧,他是我們大家的老師。”
在尤拉一生豐碩的成果中,有一個以他名字命名的公式被譽為“上帝創造的公式”,那就是尤拉恆等式。
由《物理世界》(Physics World)發起的一項調查表明,人們把尤拉恆等式與麥克斯韋方程組一起並稱為“史上最偉大的公式”。物理大師費曼也盛讚這個公式為“數學最非凡的公式”。
這個公式以一種極其簡單的方式將數學上不同的分支聯絡起來,其中涵蓋了數學中最重要的幾個常數,這個公式堪稱是最美的數學公式。
(1)其中“e”是自然常數或者尤拉常數,這是在微積分中廣泛運用的自然對數的底數。這是一個無理數,也是一個超越數,它的值為2.71828……。尤拉常數e,是微積分中的一個重要極限的結果,它來自於複利問題。
(2)“i”是一個複數或者是虛數單位,也是-1的平方根或者方程“x^2+1=0”的解。虛數在電子工程中極為重要,並且也在量子力學中得到應用。i的出現,擴大了數系的認識,產生了複數、複平面、解析函式以及其他豐富的內容,在現代工程技術領域作用巨大。
(3)“π”是圓周率,這個常數不需要任何進一步的介紹,因為這是世人皆知的數學常數,在歐氏幾何學和廣義相對論中無處不在。
(4)自然數“1”, 任何數與之相乘都是本身,是計數的基本單位。
(5)自然數“0”, 任何數與之相加都是本身,0是萬物歸本的出發點。0的認識,中國古代領先西方。
尤拉完美恆等式就是結合了這五個基本常數而建立的。