字典翻译 问答 高中 数学 【数学归纳法证明棣莫弗公式.】
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【数学归纳法证明棣莫弗公式.】
问题描述:

数学归纳法证明棣莫弗公式.

姜静回答:
  根据两复数相乘的公式,设Z=r(cosx+isinx),Z'=r'(cosx'+isinx')   则Z*Z'=rr'(cos(x+x')+isin(x+x'))   令Z=Z',得Z^2=r^2(cos2x+isin2x)   继续用Z乘这个式子,得Z^3=r^2(cos3x+isin3x)   设当n=k-1时,有Z^n=r^(k-1)(cos(k-1)x+isin(k-1)x)   则n=k时   Z^n=r^(k-1)(cos(k-1)x+isin(k-1)x)×r(cosx+isinx)   =r^k[cos(k-1)xcosx-sin(k-1)xsinx+i﹙sin(k-1)xcosx+sinxcos(k-1)x﹚]   =r^k(coskx+isinkx),也成立   ∴n∈N,Z^n=r^n(cosnx+isinnx)   或者不用数学归纳法,可以这样证明:   引入欧拉公式:e^ix=cosx+isinx   将e^t,sint,cost分别展开为泰勒级数:   e^t=1+t+t^2/2!+t^3/3!+……+t^n/n!+……   sint=t-t^3/3!+t^5/5!-t^7/7!+……-……   cost=1-t^2/2!+t^4/4!-t^6/6!+……-……   将t=ix代入以上三式,可得欧拉公式   应用欧拉公式,(cosx+isinx)^n=(e^ix)n   =e^inx   =cos(nx)+isin(nx)
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