歐拉,
一個耳熟能詳?shù)拿?
在許多領(lǐng)域都能見到,
這位偉大的數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家,
獲得過哪些成就?
又有多少公式和定理以他命名?
我們一起來欣賞!
萊昂哈德·歐拉(Leonhard Euler,1707年4月15日-1783年9月18日),瑞士數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家,近代數(shù)學(xué)先驅(qū)之一。1707年歐拉生于瑞士的巴塞爾,13歲時入讀巴塞爾大學(xué),15歲大學(xué)畢業(yè),16歲獲碩士學(xué)位。平均每年寫出八百多頁的論文,還寫了大量的力學(xué)、分析學(xué)、幾何學(xué)等課本,《無窮小分析引論》、《微分學(xué)原理》、《積分學(xué)原理》等都成為數(shù)學(xué)中的經(jīng)典著作。歐拉對數(shù)學(xué)的研究如此廣泛,因此在許多數(shù)學(xué)的分支中也可經(jīng)常見到以他的名字命名的重要常數(shù)、公式和定理。1783年9月18日于俄國彼得堡去逝。
獲得成就就
N
歐拉和丹尼爾·伯努利一起,建立了彈性體的力矩定律。
他還直接從牛頓運動定律出發(fā),建立了流體力學(xué)里的歐拉方程。
他對微分方程理論作出了重要貢獻(xiàn),他是歐拉近似法的創(chuàng)始人。
在數(shù)論里他引入了歐拉函數(shù)。
自然數(shù)的歐拉函數(shù)被定義為小于并且與互質(zhì)的自然數(shù)的個數(shù)。
在計算機領(lǐng)域中廣泛使用的RSA公鑰密碼算法正是以歐拉函數(shù)為基礎(chǔ).
在分析領(lǐng)域,是歐拉綜合了萊布尼茲的微分與牛頓的流數(shù)。
他由于解決了長期懸而未決的貝塞爾問題而獲得名聲。
歐拉將虛數(shù)的冪定義為是歐拉公式,它成為指數(shù)函數(shù)的中心。
在初等分析中,從本質(zhì)上來說,要么是指數(shù)函數(shù)的變種,要么是多項式,兩者必居其一。被理查德·費曼稱為“最卓越的數(shù)學(xué)公'”的則是歐拉公式的一個簡單推論(通常被稱為歐拉恒等式)。
他定義了微分方程中有用的歐拉-馬歇羅尼常數(shù)。
他是歐拉-馬歇羅尼公式的發(fā)現(xiàn)者之一,這一公式在計算難于計算的積分、求和與級數(shù)的時候極為有效。
歐拉寫下了《音樂新理論的嘗試》,書中試圖把數(shù)學(xué)和音樂結(jié)合起來。
在經(jīng)濟(jì)學(xué)方面,歐拉證明,如果產(chǎn)品的每個要素正好用于支付它自身的邊際產(chǎn)量,在規(guī)模報酬不變的情形下,總收入和產(chǎn)出將完全耗盡。
在幾何學(xué)和代數(shù)拓?fù)鋵W(xué)方面,歐拉公式給出了單聯(lián)通多面體的邊、頂點和面之間存在的關(guān)系。
在1736年,歐拉解決了柯尼斯堡七橋問題,并且發(fā)表了論文《關(guān)于位置幾何問題的解法》,是最早運用圖論和拓?fù)鋵W(xué)的典范。
數(shù)獨是歐拉發(fā)明的拉丁方塊的概念。
歐拉命名名
N
歐拉公式
歐拉公式是指以歐拉命名的諸多公式。其中最著名的有,復(fù)變函數(shù)中的歐拉幅角公式--將復(fù)數(shù)、指數(shù)函數(shù)與三角函數(shù)聯(lián)系起來; 拓?fù)鋵W(xué)中的歐拉多面體公式;初等數(shù)論中的歐拉函數(shù)公式。 此外還包括其他一些歐拉公式,比如分式公式等等。
歐拉函數(shù)
歐拉函數(shù),在數(shù)論,對正整數(shù)n,歐拉函數(shù)是少于或等于n的數(shù)中與n互質(zhì)的數(shù)的數(shù)目。此函數(shù)以其首名研究者歐拉命名,它又稱為Euler's totient function、φ函數(shù)、歐拉商數(shù)等。 例如φ(8)=4,因為1,3,5,7均和8互質(zhì)。 從歐拉函數(shù)引伸出來在環(huán)論方面的事實和拉格朗日定理構(gòu)成了歐拉定理的證明。
歐拉定理
在數(shù)學(xué)及許多分支中都可以見到很多以歐拉命名的常數(shù)、公式和定理。在數(shù)論中,歐拉定理(Euler Theorem,也稱費馬-歐拉定理或歐拉函數(shù)定理)是一個關(guān)于同余的性質(zhì)。歐拉定理得名于瑞士數(shù)學(xué)家萊昂哈德·歐拉,該定理被認(rèn)為是數(shù)學(xué)世界中最美妙的定理之一。歐拉定理實際上是費馬小定理的推廣。此外還有平面幾何中的歐拉定理、多面體歐拉定理(在一凸多面體中,頂點數(shù)-棱邊數(shù)+面數(shù)=2)。西方經(jīng)濟(jì)學(xué)中歐拉定理又稱為產(chǎn)量分配凈盡定理,指在完全競爭的條件下,假設(shè)長期中規(guī)模收益不變,則全部產(chǎn)品正好足夠分配給各個要素。
歐拉角
用來確定定點轉(zhuǎn)動剛體位置的3個一組獨立角參量,由章動角θ、旋進(jìn)角(即進(jìn)動角)ψ和自轉(zhuǎn)角j組成,為歐拉首先提出而得名。
歐拉方程
1755年,瑞士數(shù)學(xué)家L.歐拉在《流體運動的一般原理》一書中首先提出這個方程。
在研究一些物理問題,如熱的傳導(dǎo)、圓膜的振動、電磁波的傳播等問題時,常常碰到如下形式的方程:
(ax^2D^2+bxD+c)y=f(x),
其中a、b、c是常數(shù),這是一個二階變系數(shù)線性微分方程。它的系數(shù)具有一定的規(guī)律:二階導(dǎo)數(shù)D^2y的系數(shù)是二次函數(shù)ax^2,一階導(dǎo)數(shù)Dy的系數(shù)是一次函數(shù)bx,y的系數(shù)是常數(shù)。這樣的方程稱為歐拉方程。
歐拉線
三角形的外心、重心、九點圓圓心、垂心,依次位于同一直線上,這條直線就叫三角形的歐拉線,且外心到重心的距離等于垂心到重心距離的一半。
萊昂哈德·歐拉于1765年在他的著作《三角形的幾何學(xué)》中首次提出定理:三角形的重心在歐拉線上,即三角形的重心、垂心和外心共線。他證明了在任意三角形中,以上四點共線。歐拉線上的四點中,九點圓圓心到垂心和外心的距離相等,而且重心到外心的距離是重心到垂心距離的一半。
如圖,歐拉線(圖中的紅線)是指過三角形的垂心(藍(lán))、外心(綠)、重心(黃)和歐拉圓圓心(紅點)的一條直線。
注:三角形三邊的中點,三高的垂足和三個歐拉點(連結(jié)三角形各頂點與垂心所得三線段的中點)九點共圓,稱為歐拉圓。
歐拉圓
三角形的外心、重心、九點圓圓心、垂心,依次位于同一直線上,這條直線就叫三角形的歐拉線,且外心到重心的距離等于垂心到重心距離的一半。
萊昂哈德·歐拉于1765年在他的著作《三角形的幾何學(xué)》中首次提出定理:三角形的重心在歐拉線上,即三角形的重心、垂心和外心共線。他證明了在任意三角形中,以上四點共線。歐拉線上的四點中,九點圓圓心到垂心和外心的距離相等,而且重心到外心的距離是重心到垂心距離的一半。
如圖,歐拉線(圖中的紅線)是指過三角形的垂心(藍(lán))、外心(綠)、重心(黃)和歐拉圓圓心(紅點)的一條直線。
注:三角形三邊的中點,三高的垂足和三個歐拉點(連結(jié)三角形各頂點與垂心所得三線段的中點)九點共圓,稱為歐拉圓。
編輯:李佳航、郭玉瑩