您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识

欧拉拓扑公式(欧拉拓扑公式证明)

公式,欧拉,边界欧拉拓扑公式(欧拉拓扑公式证明)

发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

很多朋友想了解关于欧拉拓扑公式的一些资料信息，下面是小编整理的与欧拉拓扑公式相关的内容分享给大家，一起来看看吧。

欧拉拓扑公式

欧拉公式求助编辑百科名片欧拉公式是指以欧拉命名的诸多公式。其中最著名的有，复变函数中的欧拉幅角公式--将复数、指数函数与三角函数联系起来；拓扑学中的欧拉多面体公式；初等数论中的欧拉函数公式。此外还包括其他一些欧拉公式，比如分式公式等等目录简介（1）分式里的欧拉公式（2）复变函数论里的欧拉公式（3）三角形中的欧拉公式（4）拓扑学里的欧拉公式（5）初等数论里的欧拉公式编辑本段简介(Euler公式)在数学历史上有很多公式都是欧拉（LeonhardEuler公元1707-1783年)发现的，它们都叫做欧拉公式，它们分散在各个数学分支之中。编辑本段（1）分式里的欧拉公式a＾r/(a-b)(a-c)+b＾r/(b-c)(b-a)+c＾r/(c-a)(c-b)当r=0,1时式子的值为0当r=2时值为1当r=3时值为a+b+c编辑本段（2）复变函数论里的欧拉公式e^ix=cosx+isinx，e是自然对数的底，i是虚数单位。它将三角函数的定义域扩大到复数，建立了三角函数和指数函数的关系，它在复变函数论里占有非常重要的地位。e^ix=cosx+isinx的证明：因为e^x=1+x/1！+x^2/2！+x^3/3!+x^4/4!+……cosx=1-x^2/2!+x^4/4!-x^6/6!……sinx=x-x^3/3!+x^5/5!-x^7/7!……在e^x的展开式中把x换成±ix.(±i)^2=-1,(±i)^3=62i,(±i)^4=1……e^±ix=1±ix/1!-x^2/2!62x^3/3!+x^4/4!……=(1-x^2/2!+……)±i(x-x^3/3!……)所以e^±ix=cosx±isinx将公式里的x换成-x，得到：e^-ix=cosx-isinx，然后采用两式相加减的方法得到：sinx=(e^ix-e^-ix)/(2i)，cosx=(e^ix+e^-ix)/2.这两个也叫做欧拉公式。将e^ix=cosx+isinx中的x取作π就得到：e^iπ+1=0.这个恒等式也叫做欧拉公式，它是数学里最令人着迷的一个公式，它将数学里最重要的几个数字联系到了一起：两个超越数：自然对数的底e，圆周率π，两个单位：虚数单位i和自然数的单位1，以及被称为人类伟大发现之一的0。数学家们评价它是“上帝创造的公式”，我们只能看它而不能理解它。编辑本段（3）三角形中的欧拉公式设R为三角形外接圆半径，r为内切圆半径，d为外心到内心的距离，则：d＾2=R＾2-2Rr编辑本段（4）拓扑学里的欧拉公式V+F-E=X(P)，V是多面体P的顶点个数，F是多面体P的面数，E是多面体P的棱的条数,X(P)是多面体P的欧拉示性数。如果P可以同胚于一个球面（可以通俗地理解为能吹胀而绷在一个球面上），那么X(P)=2，如果P同胚于一个接有h个环柄的球面，那么X(P)=2-2h。X(P)叫做P的欧拉示性数，是拓扑不变量，就是无论再怎么经过拓扑变形也不会改变的量，是拓扑学研究的范围。在多面体中的运用:简单多面体的顶点数V、面数F及棱数E间有关系V+F-E=2这个公式叫欧拉公式。公式描述了简单多面体顶点数、面数、棱数特有的规律。编辑本段（5）初等数论里的欧拉公式欧拉φ函数：φ(n)是所有小于n的正整数里，和n互素的整数的个数。n是一个正整数。欧拉证明了下面这个式子：如果n的标准素因子分解式是p1^a1*p2^a2*……*pm^am，其中众pj(j=1,2,……,m)都是素数，而且两两不等。则有φ(n)=n(1-1/p1)(1-1/p2)……(1-1/pm)利用容斥原理可以证明它。此外还有很多著名定理都以欧拉的名字命名。

欧拉公式是什么？

在任何一个规则球面地图上，用R记区域个数，V记顶点个数，E记边界个数，则R+V-E=2，这就是欧拉定理，它于1640年由Descartes首先给出证明，后来Euler(欧拉)于1752年又独立地给出证明，我们称其为欧拉定理，在国外也有人称其为Descartes定理。

R+V-E=2就是欧拉公式。

用数学归纳法证明

(1)当R=2时，由说明1,这两个区域可想象为以赤道为边界的两个半球面，赤道上有两个“顶点”将赤道分成两条“边界”，即R=2，V=2，E=2；于是R+V-E=2,欧拉定理成立.。

(2)设R=m(m≥2)时欧拉定理成立，下面证明R=m+1时欧拉定理也成立。

由说明2，我们在R=m+1的地图上任选一个区域X,则X必有与它如此相邻的区域Y，使得在去掉X和Y之间的唯一一条边界后，地图上只有m个区域了；在去掉X和Y之间的边界后，若原该边界两端的顶点现在都还是3条或3条以上边界的顶点，则该顶点保留，同时其他的边界数不变;若原该边界一端或两端的顶点现在成为2条边界的顶点，则去掉该顶点,该顶点两边的两条边界便成为一条边界。于是,在去掉X和Y之间的唯一一条边界时只有三种情况：

①减少一个区域和一条边界；

②减少一个区域、一个顶点和两条边界；

③减少一个区域、两个顶点和三条边界；

即在去掉X和Y之间的边界时,不论何种情况都必定有“减少的区域数+减少的顶点数=减少的边界数”我们将上述过程反过来(即将X和Y之间去掉的边界又照原样画上)，就又成为R=m+1的地图了，在这一过程中必然是“增加的区域数+增加的顶点数=增加的边界数”。

因此，若R=m(m≥2)时欧拉定理成立，则R=m+1时欧拉定理也成立.。

由(1)和(2)可知,对于任何正整数R≥2,欧拉定理成立。

欧拉公式_百度百科

本文到此结束，希望对大家有所帮助呢。