欧拉公式有几种形式?

如题所述

三种形式分别是分式、复变函数论、三角形。

1、分式里的欧拉公式:a^r/(a-b)(a-c)+b^r/(b-c)(b-a)+c^r/(c-a)(c-b)。

2、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。

3、三角形中的欧拉公式:设R为三角形外接圆半径,r为内切圆半径,d为外心到内心的距离,则:d^2=R^2-2Rr 。

三种形式可与理解为欧拉公式在不同的学科中有着不同的含义。

用数学归纳法证明欧拉公式:

一、当R= 2时,由说明1,这两个区域可想象为以赤道为边界的两个半球面,赤道上有两个“顶点”将赤道分成两条“边界”,即R= 2,V= 2,E= 2;于是R+ V- E= 2,欧拉定理成立。

二、设R= m(m≥2)时欧拉定理成立,下面证明R= m+ 1时欧拉定理也成立。

由说明2,我们在R= m+ 1的地图上任选一个区域X ,则X必有与它如此相邻的区域Y,使得在去掉X和Y之间的唯一一条边界后,地图上只有m个区域了。

在去掉X和Y之间的边界后,若原该边界两端的顶点现在都还是3条或3条以上边界的顶点,则该顶点保留,同时其他的边界数不变;若原该边界一端或两端的顶点现在成为2条边界的顶点,则去掉该顶点,该顶点两边的两条边界便成为一条边界。

于是,在去掉X和Y之间的唯一一条边界时只有三种情况:

1、减少一个区域和一条边界。

2、减少一个区域、一个顶点和两条边界。

3、减少一个区域、两个顶点和三条边界。

即在去掉X和Y之间的边界时,不论何种情况都必定有“减少的区域数+减少的顶点数=减少的边界数”我们将上述过程反过来(即将X和Y之间去掉的边界又照原样画上),就又成为R= m+ 1的地图了,在这一过程中必然是“增加的区域数+增加的顶点数=增加的边界数”。

因此,若R= m (m≥2)时欧拉定理成立,则R= m+ 1时欧拉定理也成立。

由一、和二、可知,对于任何正整数R≥2,欧拉定理成立。

以上内容参考 百度百科—欧拉公式

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