„Euler-képlet” változatai közötti eltérés
[nem ellenőrzött változat] | [nem ellenőrzött változat] |
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
159. sor:
[[Q.E.D.]]
===Közönséges differenciálegyenletek felhasználásával===
Definiáljuk a ''g''(''x'') függvényt az alábbiak szerint:
: <math>g(x) \ \stackrel{\mathrm{def}}{=}\ e^{ix} .\ </math>
Figyelembe véve, hogy ''i'' állandó, ''g''(''x'') első és második deriváltja
: <math>g'(x) = i e^{ix} \ </math>
: <math>g''(x) = i^2 e^{ix} = -e^{ix} \ </math>
: <math>g''(x) = -g(x) \ </math>
vagy
: <math>g''(x) + g(x) = 0. \ </math>
Ezt a differenciálegyneletet két lineárisan független megoldás elégíti ki:
: <math>g_1(x) = \cos(x) \ </math>
: <math>g_2(x) = \sin(x). \ </math>
Mind a cos(''x''), mind a sin(''x'') valós függvény, melynek második deriváltja egyenlő az eredeti függvény -1-szeresével. A megoldások bármely lineáris kombinációja is megoldás, így a differenciálegyenlet általános megoldása:
:{|
191 ⟶ 192 sor:
|}
tetszőleges ''A'' és ''B'' esetén. Azonban ennek a két állandónak nem minden értéke elégíti ki a ''g''(''x'') függvény alábbi kezdeti feltételeit:
: <math>g(0) = e^{i0} = 1 \ </math>
: <math>g'(0) = i e^{i0} = i \ </math>.
Behelyettesítve az általános megoldást a kezdeti feltételekbe:
: <math>g(0) = A \cos(0) + B \sin(0) = A \ </math>
: <math>g'(0) = -A \sin(0) + B \cos(0) = B \ </math>
kifejezhető az állandók értéke:
: <math>g(0) = A = 1 \ </math>
: <math>g'(0) = B = i \ </math>
és végül:
: <math>g(x) \ \stackrel{\mathrm{def}}{=}\ e^{ix} = \cos(x) + i \sin(x). \ </math>
[[Q.E.D.]]
== Hivatkozások ==
|