MathLabs
Định lýĐã chứng minh

Công thức Euler

Phát biểu

Với mọi số thực θ\theta, eiθ=cos⁡θ+isin⁡θe^{i\theta} = \cos\theta + i\sin\theta.

Vì sao đúng?

Đạo hàm của cos⁡θ+isin⁡θ\cos\theta+i\sin\theta theo θ\theta là −sin⁡θ+icos⁡θ=i(cos⁡θ+isin⁡θ)-\sin\theta+i\cos\theta = i(\cos\theta+i\sin\theta): hàm này tăng theo hướng bằng ii nhân chính nó, tại mọi điểm bị xoay 90°90° so với vị trí hiện tại — đúng là cách eiθe^{i\theta} hoạt động. Cả hai đều vẽ nên cùng một đường tròn đơn vị với tốc độ góc bằng một, nên chúng là cùng một hàm. Cho θ=π\theta=\pi ta được đẳng thức Euler eiπ+1=0e^{i\pi}+1=0.

Phác thảo chứng minh

Thay x=iθx=i\theta vào chuỗi Taylor ex=∑k=0∞xk/k!e^x=\sum_{k=0}^\infty x^k/k! rồi tách các lũy thừa chẵn, lẻ của ii: các số hạng bậc chẵn gộp lại thành ∑(−1)mθ2m/(2m)!=cos⁡θ\sum (-1)^m\theta^{2m}/(2m)! = \cos\theta và các số hạng bậc lẻ thành i∑(−1)mθ2m+1/(2m+1)!=isin⁡θi\sum (-1)^m\theta^{2m+1}/(2m+1)! = i\sin\theta, dùng i2=−1i^2=-1.

Người chứng minh

Chủ đề chứa định lý này

Định lý liên quan

Chứng minh từng bước

Chưa có chứng minh từng bước cho định lý này.

Tài liệu tham khảo

  1. John Stillwell (2010). Mathematics and Its History