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オイラーの公式(exp(ix)=cosx+isinx)

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0001132人目の素数さん2008/11/13(木) 04:36:03
18世紀の中で一番美しい式ですな
0002132人目の素数さん2008/11/13(木) 07:34:26
おいらはオイラー

21世紀で最も美しいシャレ
0003132人目の素数さん2008/11/13(木) 07:51:42
>>2
ぶつよ
0004132人目の素数さん2008/11/13(木) 09:00:56
                        //             l
                       / !            /.!
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                    .-―'| ├'==ー- 、_  / /
                   ̄>ー=.〉_ノ⌒ブ^ヽ _ / /  / ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
   (           -―'三≧'  /ノ  (、,.ji  _八. /   | 
    ゙ー-、_ -―彡'三       _「/ ト-。-ォ==ト、   爪    .|  まて…
      ,.三            fkKヽ_`三.(  i^:゚:ヺ'个)   |  まてまて…
     ..-―=            じ' il ト、.て、__,ム__ , :ハ     |  >>1について語りたいのではないだろう……
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              /`   l _} ''"〃`r‐r' " ̄ iフ
  ,〃        >'~     ゙V   " ゙i_,...-‐く
         _,./ _八゙   ,;"     ,.イ   i  |
       /  "~   ニ:="ニ>--‐' l |    !  l
0005132人目の素数さん2008/11/13(木) 09:16:19
cosx,sinxに幾何的な定義を与えれば
これもまた解析的に求めた物と幾何的に求めた物が一致する定理の一種だと考えられる
0006132人目の素数さん2008/11/15(土) 22:20:25
age
0007132人目の素数さん2008/11/18(火) 02:38:48
「オイラーの贈物」って面白いんでしょうか?
読まれたかた、感想聞かせてください。
0008132人目の素数さん2008/11/18(火) 05:32:46
図書館で借りれるなら借りれ
0009132人目の素数さん2008/11/18(火) 05:45:33
オイラーの賜物は「e^(iπ)=-1を学ぶ」と書いちゃいるけど
中学高校で習うような数学を広範囲に渡って解説してるからな
解説は良いけどe^(iπ)=-1を理解するだけなら余計な物が多いと言える
もし微積分を結構理解してるなら、分かってると感じる説明を
延々と受けることになるかもしれない
それでも得るものは多いので、図書館で借りれるなら借りた方がいい
001072008/11/18(火) 06:57:03
>>9 ご親切にどうもありがとうございました。
>>8-9 実は既に所蔵している(ただし全く読んでいない)のです。すみませんでした。
0011132人目の素数さん2008/11/18(火) 12:38:14
ちくまから文庫判が出てるよ。
0012132人目の素数さん2008/12/03(水) 16:53:10
118
0013132人目の素数さん2008/12/04(木) 21:08:48
オイラーといえば|V|-|E|+R=k+1
0014132人目の素数さん2009/01/11(日) 09:45:21
758
0015132人目の素数さん2009/02/11(水) 17:27:32
999
0016132人目の素数さん2009/04/20(月) 23:11:05
ちんぽっぽ
0017132人目の素数さん2009/06/05(金) 12:09:15
オイラーの公式なの?
オイラーの定義じゃないの?
0018132人目の素数さん2009/06/05(金) 23:03:39
証明されてるから"定理"だけど
"オイラーの定理"は全然違う数論の定理だからな
間違いなく定義ではない
工学とかで証明無しで使うってのがそういう混乱の原因だろうね
0019132人目の素数さん2009/07/10(金) 09:37:55
472
0020132人目の素数さん2009/08/18(火) 11:20:52
262
0021132人目の素数さん2009/09/30(水) 23:13:34
エチカの鏡みたいなタモリの新番組
オイラーの公式
0022132人目の素数さん2009/10/03(土) 21:20:56
オイラーの公式の証明

d(exp(ix))/dx=d(exp(ix))/d(ix)*d(ix)/dx=iexp(ix)
d(cos(x)+isin(x))/dx=-sin(x)+icos(x)=i(cos(x)+isin(x))

しかもexp(0)=1そしてcos(0)+isin(0)=1

したがって微分方程式df(x)/dx=if(x)の
初期値問題の解の一意性から
exp(ix)=cos(x)+isin(x)
0023132人目の素数さん2009/10/04(日) 16:51:00
視覚的には

e^x=lim[n→∞](1+x/n)^n

の x に iθ を代入するのが分かりやすい
0024132人目の素数さん2009/10/09(金) 00:38:56
>>22
それ大丈夫なの?
複素数の微積分が必要だよ。
0025132人目の素数さん2009/10/09(金) 23:28:21
たしかに、複素数上での指数関数をちゃんと定義したあとで、
それがsin、cosで表現できるってやったほうがいいだろ。
0026132人目の素数さん2009/10/10(土) 11:15:49
>>22
>それ大丈夫なの?
>複素数の微積分が必要だよ。

そもそも複素関数の微積分が必要。
0027132人目の素数さん2009/10/10(土) 17:11:55
>>23
>e^x=lim[n→∞](1+x/n)^n
>の x に iθ を代入

 e^(iθ)
=lim[n→∞](1+iθ/n)^n 
=lim[n→∞](cosθ/n+isinθ/n)^n
=cosθ+isinθ

ってことかい。
0028132人目の素数さん2009/10/11(日) 01:07:23
>cosθ+isinθ

って個所で、更に幾何学に落とし込むと、グレーテストプルーフになるよ わらい
0029132人目の素数さん2009/10/11(日) 04:39:37
iθの代入で良いという部分以外は問題無く証明出来るでしょ
0030132人目の素数さん2009/10/12(月) 10:36:00
>>29
>iθの代入で良い

exp(x)=lim[n→∞](1+x/n)^n
が関数expの定義であり、
xが実数の場合exp(x)=e^xである
と証明すれば問題ない。
0031132人目の素数さん2009/10/12(月) 11:18:32
>>27
2行目から3行目がよく分からない
0032132人目の素数さん2009/10/12(月) 13:59:46
>>27
その書き方するなら、定義式って割り切った方がいい。

そのやり方はお勧めしない。
0033132人目の素数さん2009/10/12(月) 14:38:49
>>31
lim[n→∞](cosθ/n+isinθ/n)
=lim[n→∞](1+iθ/n)
ということか
0034132人目の素数さん2009/10/12(月) 14:45:22
あ。ほんとだ。よくわからんな。
0035132人目の素数さん2009/10/12(月) 15:53:06
>>23は形式的なもんだから証明じゃないわな。
0036132人目の素数さん2009/10/12(月) 16:07:48
今止めないと手遅れになる。
10・10外国人参政権断固反対!大阪デモ
http://www.youtube.com/user/Osaka1010Demo#p/a/f/2/v8SeULfOHGw
順番が良く分からないな・・

チョンが必死に邪魔してるのが笑える。

http://www.youtube.com/user/Osaka1010Demo#p/a/584185B9DEDAB207/0/k1Xro718CzU

各自で、拡散お願いします。
http://menu.2ch.net/bbstable.html
0037132人目の素数さん2009/10/12(月) 16:28:46
>>35
あくまでも視覚的にわかりやすい説明って感じかな
0038132人目の素数さん2009/10/12(月) 16:45:33
e^x,sin(x),cos(x)をテイラー展開した上で、
その定義域を複素数に拡大するのは
複素数の計算だけですむ点で
ラクチンだが面白みはない。
0039132人目の素数さん2009/10/12(月) 16:52:02
>>38
むしろe^xを複素数でちゃんと定義しようよと。
0040132人目の素数さん2009/10/12(月) 16:54:50
d(cosθ+isinθ)/dθ=-sinθ+icosθ=i(cosθ+isinθ)だから
これをexpの虚数方向の関数として
exp(a+bi)=exp(a)*(cos(b)+isin(b))
とするのは、もっともらしい。
0041132人目の素数さん2009/10/12(月) 17:08:58
>>23は

z=1+(θ/n)i

として

z,z^2,…,z^n

をガウス平面に図示するといかにも角度θの回転らしいのがわかる。
0042132人目の素数さん2009/10/12(月) 17:19:25
e^xをテイラー展開して、ix突っ込む方法ってのは、
分かりやすいけど、でもなんかすっきりしないんだよね。
それってのは勝手に定義域拡大しちゃうからで。

さきにe^ixについて定義した方が初学者としてはありがたいと思う。
0043132人目の素数さん2009/10/12(月) 17:27:20
すっきりしないのは絶対収束級数の性質や解析接続(一致の定理)についての
感覚が無いせいだろう。
勝手に拡大しても無いし、それが勝手ならe^(ix)を定義するのも勝手な定義だろ。
0044132人目の素数さん2009/10/12(月) 17:36:40
>>43
実際、複素数上でちゃんとe^zは定義されるんだから、
その定義を先にすればいいでしょ。
それを勝手な定義とは言わないよ。

e^xっていう実数での関数に虚数を突っ込んで、
さも前から定義してあったかのようにふるまうなら、
オイラーの公式は定義と割り切ったほうが分かりやすい。

というより、e^ixをテイラー展開で定義するなら、
そのあとはただの式変形であって、証明って言うほどのもんじゃないでしょ。
0045132人目の素数さん2009/10/12(月) 17:56:05
>>44
いや、e^zの定義をするならわかるがなぜe^(ix)なのかまったくわからん。
0046132人目の素数さん2009/10/12(月) 17:58:10
>>45
ああ。言葉足らずかもね。
>>44の
>>オイラーの公式は定義と割り切ったほうが分かりやすい。
っていう意味だよ。
0047132人目の素数さん2009/10/12(月) 18:00:50
各級数の絶対収束性と各函数の解析性がわかっているのだから
どうして無理矢理定義ということにしたいのかのほうがすっきりしないな。
0048132人目の素数さん2009/10/12(月) 18:11:09
>>47
ん??
定義域を拡張してる実感がないってこと??

ただの式変形を証明だって言い張りたいならいいけども、
どうせテイラー展開で定義したことにするんでしょ。
定義式でいいじゃない。
0049132人目の素数さん2009/10/12(月) 18:26:06
>>48
複素解析の知識の乏しいあなたは無理して議論に参加しないでもいいですよ。
0050132人目の素数さん2009/10/12(月) 19:00:53
>e^(ix)を定義するのも勝手な定義だろ。

もちろん、虚数乗なんてできないんだから
勝手じゃない定義なんかやりようがない。

その場合、e^xのどの性質を延長するかが重要。
例えばd(e^ax)/dx=ae^xとなるという性質に
注目してもいいだろう。
0051132人目の素数さん2009/10/12(月) 19:20:45
解析函数については関数関係不変の法則があるから
> 例えばd(e^ax)/dx=ae^xとなるという性質に
> 注目してもいいだろう。

というのは、解析性に注目しているという点でテーラー展開によるものと
本質的に同じだと思う。
0052132人目の素数さん2009/10/12(月) 19:41:48
だから、定義式なんだろ。

さっきから言ってるように、
さも前から定義してあったかのようにふるまうから話がややこしいんだよ。

等式の証明っていうのは右辺と左辺が等しいことをもってして、行うんであって、
実数でしか定義されてない、e^xにixを放り込んで、
まるで平気なのがおかしんだよ。

e^ixをテイラー展開で定義するんだろ。
違うなら、e^ixをどう定義するんだよ??
0053132人目の素数さん2009/10/12(月) 19:49:05
>>52
お前が一人だけ順番間違えて身悶えしてるだけだと思う
0054132人目の素数さん2009/10/12(月) 19:57:46
>>53
順番とは具体的に。
0055132人目の素数さん2009/10/12(月) 20:22:07
>>51
>解析函数については関数関係不変の法則があるから

>>50の時点では、解析関数なんて意識してないと思うが。
その意味で、
>解析性に注目しているという点で
>テーラー展開によるものと本質的に同じ
というコメントは全く見当違いかと思う。
0056132人目の素数さん2009/10/12(月) 20:24:15
e^xは、あくまでeなる数のx乗であって
それがテイラー展開で表せるというのは
定理であって、定義ではない。
0057132人目の素数さん2009/10/12(月) 20:30:34
>>50のことなんぞどうでもいいことだが
微分方程式の解としての定義は解析性を意識してないなんて言わせねーぞ
0058132人目の素数さん2009/10/12(月) 20:35:46
>>57
なにムキになってんだか。
>>50の式のxって実数だろう。
0059132人目の素数さん2009/10/12(月) 20:41:03
>>56
なら、e^iをどう求めるのかって話なんだよね。
0060132人目の素数さん2009/10/12(月) 20:41:32
まあそうだな、我が家なんてマイナー芸人知るわけ無いよな。知らないならムキになってるように見えるよな。

> >>50の式のxって実数だろう。
残念だが、微分方程式にそんな制約はないんだ。
0061132人目の素数さん2009/10/12(月) 20:54:12
>>60
アホ。
んなこと言い出したら、微分も積分も複素関数でできる。
0062132人目の素数さん2009/10/12(月) 21:05:04
>>61
実二変数函数が複素微分可能かどうかというような問題と
微分方程式の解がどのような空間に存在すると考えるのが妥当か
というような問題とはまったく性格が異なるでしょう。
アホはどっちですかね。
0063132人目の素数さん2009/10/12(月) 21:13:28
>>62
同じ繰り返しだと思うんだけども。
微分方程式っていってても、どうせiをいれちゃうんだろ。
どうせxに。
どうせ。
0064132人目の素数さん2009/11/18(水) 02:39:47
e^iπ+1=0

http://www9.plala.or.jp/kyushu/index6.htm
 まず、e^θを考えます。これは数直線でも考えることが出来ます。x=e^tとしましょう。時間とともに指数関数的
に位置が変化します。速度も早くなります。
 これを平面上を移動すると考えてみましょう。(x、y)=e^itとはなんでしょうか?これは「長沼 伸一郎」先生の
本「物理数学の直観的方法」(http://www.amazon.co.jp/o/ASIN/4924460893/375-5413613-4520937?SubscriptionId=15JBHWP7TH9QYT1RMHG2)にありますが、円運動をする船です。速度が位置と90°ずれること、原点からの距離が常に1
であることが理由です。
0065132人目の素数さん2009/11/23(月) 19:31:34
複素関数 といっても
eという実数を虚数乗するというのは意味が解らないお。
0066132人目の素数さん2009/11/23(月) 22:31:44
> eという実数を虚数乗する
という意味ではないから心配ないよ。
0067132人目の素数さん2009/11/26(木) 02:29:19
e^iπ+1=0、あるいはe^iπ=-1、この数式は、
(1+i π/N)^N
において、
Nをどんどん大きくしていくと、
(1+i π/N)^Nの値が−1に近づいていくことを意味します。

説明すると、三角形の頂点が1+iπ/Nにあるとします。

        /|
      1/ | π/N
      /  | 
     /   |
    /____|
        1

(その三角形を円の一部と想定して)その弧であるπ/NをN個組み合わせると半円が作れます。

複素数の回転拡大の法則から、Nがどんどん大きくなっていくと、半円状の配置に近づいていきます。
    _________
   /\   |   /\
  /  \  |  /  \
 /    \ | /    \
/______\|/______\
(上記図は厳密ではない)

参照:邦訳『数の本』(J・H・コンウェイ)p275-276
0068132人目の素数さん2009/12/23(水) 13:47:10
exp(πi)=-1 

ln(-1)=πi  この形のほうが 美しいと思う。
0069132人目の素数さん2009/12/23(水) 16:35:16
その式は嘘だぞ?
0070132人目の素数さん2009/12/23(水) 22:24:39
主値や分枝は氏ね
0071132人目の素数さん2009/12/29(火) 19:59:28
川萩
http://www.bme.com/scar/A80902/high/nskb-cuttinghyfrecator.jpg
http://www.bme.com/scar/A91217/high/jywu-math-scar.jpg
0072132人目の素数さん2010/02/04(木) 18:58:01
939
0073132人目の素数さん2010/03/10(水) 20:19:15
622
0074132人目の素数さん2010/06/12(土) 05:27:55
>>62
こいつダメだな。
解が存在しようが、
e^ixが定義されてない以上、
そんな反論しても無意味。

e^xが実数上でしか定義されていないって指摘は、
虚数でも大丈夫っていう反論しか受け付けないでしょ。
d(exp(ix))/dx...
で証明が始まってるんだから、iを受け付けますっていう前提を示さないとダメダメ。
0075132人目の素数さん2010/06/12(土) 05:30:42
exp(ix)がどういうものか分からずに、式変形しても意味ないでしょww>>22
0076132人目の素数さん2010/06/12(土) 11:36:48
有名な物理学者(名前失念) もよく考えたら定義式だと分かってがっかりしたらしいな
0077132人目の素数さん2010/06/12(土) 14:31:16
>>76
ファイマンのはず
0078132人目の素数さん2010/06/12(土) 21:02:42
logの方で考えるならオイラーの定理は
∫{z=cost+isint,t∈[0,x]}dz/z=log(exp(ix))=ixになる
dz/z=(-sint+icost)dt/(cost+isint)=(-sint+icost)(cost-isint)dt=idtだから
∫{z=cost+isint,t∈[0,x]}dz/z=∫{t=0,x}idt=ix
0079132人目の素数さん2010/06/20(日) 16:40:58
Ho capito, Grazie !
0080132人目の素数さん2010/06/27(日) 23:36:06
オイレルの公式は、テイロル級数の間に成り立つ自明な関係式である。
その個別のテイロル級数は複素の範囲に於いても収束半径が∞であるから、
全ての複素数zに対して成り立つのである。sin や cos はもともと斜辺が1の
直角三角形の辺の長さに関して定義され、やや人為的な感じのする周期的な
延長により全ての実数に対して定義されたが、指数関数 exp のテイロル展開
に純虚数を代入した場合の実部及び虚部として定義される。…
0081132人目の素数さん2010/06/28(月) 01:06:43
e^iπ = -1
http://science6.2ch.net/test/read.cgi/math/1245348881/
0082132人目の素数さん2010/07/02(金) 07:19:17
e^ix=i^nx^n/n!=cosx+isinx
0083132人目の素数さん2010/07/04(日) 19:27:56
まあマクローリン展開の延長線上で発生した等式だが、
確かに偉大ではあるわな。
全く別の分野のものと思われていたネイピア数、円周率、虚数と三角関数が
何故かひとつの簡潔な等式で結ばれる。
0084132人目の素数さん2010/07/19(月) 05:48:00
>>80
な。定義だろ?
0085132人目の素数さん2010/07/21(水) 06:48:33
e^(x+iy)をe^x(cosy+isiny)と定義する複素関数論の本もあるみたいだな
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