【证明】欧拉公式(泰勒展开)

小时候一直听父亲装逼
e i π + 1 = 0 e^{i\pi}+1=0
心想总有一天我会弄懂,现在可算可以争一口气了
其实这个公式的原型是 e i θ = c o s θ + i s i n θ e^{i\theta}=cos\theta+i*sin\theta
前置知识:泰勒展开(用一个多项式去拟合一个复杂函数)

f ( x ) = i = 0 f ( i ) ( x 0 ) ( x x 0 ) i i ! f(x)=\sum_{i=0}^{\infty}\frac{f^{(i)}(x_0)(x-x_0)^i}{i!}
证明可以百度,博主是跟这篇学的 here

e x e^x 在 0 点展开得到
e x = i = 0 x i i ! e^x=\sum_{i=0}^{\infty} \frac{x^i}{i!}
c o s ( x ) cos(x) 在 0 点展开得到
c o s ( x ) = 1 x 2 2 ! + x 4 4 ! x 6 6 ! + . . . cos(x)=1-\frac{x^2}{2!}+\frac{x^4}{4!}-\frac{x^6}{6!}+...
s i n ( x ) sin(x) 在 0 点展开得到
s i n ( x ) = x x 3 3 ! + x 5 5 ! x 7 7 ! + . . . sin(x)=x-\frac{x^3}{3!}+\frac{x^5}{5!}-\frac{x^7}{7!}+...
x = i θ x=i\theta 代入得
1 + ( i θ ) 1 ! + ( i θ ) 2 2 ! + ( i θ ) 3 3 ! + . . . = ( 1 θ 2 2 ! + θ 4 4 ! . . . ) + i ( θ θ 3 3 ! + θ 5 5 ! . . . ) 1+\frac{(i\theta)}{1!}+\frac{(i\theta)^2}{2!}+\frac{(i\theta)^3}{3!}+...=(1-\frac{\theta^2}{2!}+\frac{\theta^4}{4!}-...)+i(\theta-\frac{\theta^3}{3!}+\frac{\theta^5}{5!}-...)
所以有
e i θ = c o s θ + i s i n θ e^{i\theta}=cos\theta+i*sin\theta

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