何其祥
摘要:歐拉公式是復(fù)變函數(shù)里一個著名而又簡單的公式,它將定義和形式完全不同的指數(shù)函數(shù)與三角函數(shù)聯(lián)系起來,為我們研究這兩種函數(shù)的有關(guān)運(yùn)算及其應(yīng)用性質(zhì)架起了一座橋梁,特別是對某些類型的積分很是實(shí)用。本文將通過實(shí)例介紹了該公式在含參量積分中的應(yīng)用,歐拉公式的應(yīng)用可以大大簡化計(jì)算的復(fù)雜性。
關(guān)鍵詞:歐拉公式;三角函數(shù);積分;含參量積分
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)15-0149-02
一、引言
1748年,歐拉在其著作中陳述出公式:eix=cosx+isinx,其中x為任意實(shí)數(shù),i為虛數(shù)單位。這就是著名而又簡單的歐拉公式,它自于復(fù)指數(shù)函數(shù)??梢匀菀椎玫饺缦鹿剑?/p>
該公式給出了指數(shù)函數(shù)與實(shí)三角函數(shù)的聯(lián)系,從而就有了在某些含三角函數(shù)的積分中應(yīng)用此公式把積分變?yōu)橹笖?shù)函數(shù)的積分的可能,并能使計(jì)算簡化,先看下例。
從上例中,我們可以看出用歐拉公式的來計(jì)算積分比直接采用分部積分進(jìn)行計(jì)算更為簡便。此外,該公式在含參量積分中有許多應(yīng)用。
二、歐拉公式在含參量積分中的應(yīng)用
1.含參量正常積分。
例2.計(jì)算含參變量積分。
于是有:
可以看出,本例中先引入含參量正常積分,再通過交換積分次序后利用歐拉公式一下算出兩個積分,也要比用分部積分法簡單。
2.含參量反常積分。有些反常積分同樣可以利用歐拉公式計(jì)算,可以使計(jì)算簡化。
例3.計(jì)算含參變量反常積分。
三、小結(jié)
從以上例子可以看出歐拉公式可以用來計(jì)算一部分含參量的積分,并能使計(jì)算大大簡化。當(dāng)然,歐拉公式也可以用來計(jì)算一般的定積分、不定積分等,這里不再贅述。
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