359 подписчиков

Математика. Формула Эйлера и её следствия.

2,1K прочитали
Сегодня ознакомимся с очень интересной формулой связанной одновременно с комплексными числами и тригонометрией, приведёт это всё нас к освоению нового класса функций, которые носят название "гиперболические". Применяется сама формула очень часто в высшей математике, в основном разного рода преобразованиях.

Формула Эйлера имеет вид:

Вместо "фи" может быть любая переменная.
Вместо "фи" может быть любая переменная.

Удивительно, но зная лишь эту формулу можно вывести целую таблицу гиперболических функций, мы все выводить не будем конечно, но одну попробуем, ведь все остальные можно вывести самостоятельно. А пока что посмотрим каким образом мы сможем это сделать.

В самой формуле присутствует знак "плюс минус" исходя из этого мы имеем право расписать в виде системы.
В самой формуле присутствует знак "плюс минус" исходя из этого мы имеем право расписать в виде системы.

Будем находить "синус" и "косинус". Для этого нужно, к первому уравнению прибавить второе чтобы найти "косинус", при вычитании найдём "синус".

Получили всё что хотели.
Получили всё что хотели.

Установим связь между тригонометрическими функциями действительного аргумента и гиперболическими. Для этого нужно заметить что у синуса аргумент действительный, а у гиперболической функции аргумент мнимый (подразумевается), то есть умножен на комплексное число "i". Нам нужно сейчас ввести мнимый аргумент и получить равенство. Делаем...

Добавили мнимый аргумент у синуса и сразу домножили на "i", для того чтобы избавиться от мнимой единицы везде. Вынесли минус в экспоненциальной записи, как раз это выражение определяет гиперболический синус. В итоге мы получили равенство интересующее нас.
Добавили мнимый аргумент у синуса и сразу домножили на "i", для того чтобы избавиться от мнимой единицы везде. Вынесли минус в экспоненциальной записи, как раз это выражение определяет гиперболический синус. В итоге мы получили равенство интересующее нас.

Выведем теперь "косинус".

Вот получили связь гиперболического косинуса и обычного.
Вот получили связь гиперболического косинуса и обычного.

Перепишем полученные гиперболические.

Так то лучше.
Так то лучше.

Попробуем проверить основное тригонометрическое тождество, используя полученные ранее функции.

Что-то пошло не так...🤔
Что-то пошло не так...🤔

На самой первой выведенной формуле мы видим, что не все гиперболические функции выводятся как обычные тригонометрические. Можете самостоятельно попрактиковаться на досуге и вывести себе целую таблицу с формулами. И вы окажетесь правы, зачем их выводить, если можно найти в интернете.

Достаточно хорошо сегодня поработали, узнали много новой информации. Оставляйте в комментариях темы для разбора. Спасибо за внимание.