見過的“歐拉恆等式”最完美的幾何解釋

萊昂哈德·歐拉 數學 電子通信和數學領域 2019-04-05

歐拉公式被稱為世界上最完美的公式,將數學中最基本的e、i、π放在了同一個式子中。讓人驚歎不已

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現在我們就來看這個公式背後隱藏的含義:

首先歐拉公式的乘積運算:

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結果正好是兩個角度之和

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我們在來看兩個複數的乘法

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我們用0, 1 ,1.5+i 三個頂點連接一個三角形

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再用0, 1 -0.5+4i 三個頂點連接一個三角形

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將第一個三角形換個方向疊加到第二上面

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然後拉伸紅色的底邊和藍色的對齊,就得到他們乘積的三角形,你知道為什麼?

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這正是運用歐拉公式乘積就是角度疊加的原理,原點處兩個夾角之和就是乘積後的角度,是不是很神奇

例如:複數平方

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例如圓內一個等腰三角形,深藍處是複數,複數的8次方是所少?

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因為等腰所以不要拉伸,直接疊加就得到複數的8次方

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如果不是等腰三角形,複數的8次方就得到如下圖形

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所以與圓相切的地方的邊越小,越逼近圓弧

如圖m=3和m=6時,複數乘積在單位圓上的幾何圖形

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m=15時,複數幾何圖形

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m=100時,複數幾何圖形,我們看到m越大越接近-1

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為什麼m越大隻能接近-1呢,因為π被分成了m份,m趨於無窮大時,只能接近-1

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大家熟悉的公式

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所以這才是歐拉公式最完美的解釋,在圖形上一目瞭然。

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