的万能公式：其根可以表示为：

其判别式

我们再看一下，一元三次方程

，一元三次方程的解太复杂了，这里写不下，大家可以参考 维基百科 ，但愿大家能够打开。

我们讨论一下，此时，一元三次方程可以化为，其根可以表示为：

其中：

判别式为

，注意观察解的形式，

是被包含在根式里面的。

要想求解三次方程的根，就绕不开复数了吗？后来虽然发现可以在判别式为负的时候通过三角函数计算得到实根，但是在当时并不知道，所以开始思考复数到底是什么？

我们认为虚数可有可无，虚数却实力刷了存在感。虚数确实没有现实的对应物，只在形式上被定义，但又必不可少。数学界慢慢接受了复数的存在，并且成为重要的分支。

1.2 复平面上的单位圆

在复平面上画一个单位圆，单位圆上的点可以用三角函数来表示：

我们来看单位圆：

1.3 复平面上乘法的几何意义

同样来感受一下

2 欧拉公式

在进入欧拉公式之前，

对于，有

----维基百科

欧拉公式在形式上很简单，是怎么发现的呢？

2.1 欧拉公式与泰勒公式

关于泰勒公式可以参看这篇详尽的科普文章：

如何通俗地解释泰勒公式？ 。

欧拉最早是通过泰勒公式观察出欧拉公式的：

将

代入e可得

那欧拉公式怎么可以有一个直观的理解呢？

2.2 对同一个点不同的描述方式

我们可以把

看作通过单位圆的圆周运动来描述单位圆上的点，

通过复平面的坐标来描述单位圆上的点，是同一个点不同的描述方式，所以有

2.3 为什么

是圆周运动？

定义e为

这是实数域上的定义，可以推广到复数域

。根据之前对复数乘法的描述，乘上

是进行伸缩和旋转运动，n取值不同，伸缩和旋转的幅度不同。

我们来看看

如何在圆周上完成1弧度的圆周运动的：

从图上可以推出

时，在单位圆上转动了1弧度。

再来看看

，这个应该是在单位圆上转动弧度：

看来

确实是单位圆周上的圆周运动。

来看看

是如何运动的吧：

2.4 2^ i 的几何含义是什么？

看不出来有什么几何含义，不过我们稍微做个变换

，几何含义还是挺明显的，沿圆周运动

弧度。

2.5 欧拉公式与三角函数

根据欧拉公式

，可以轻易推出：

和

。三角函数定义域被扩大到了复数域。

我们把复数当作向量来看待，复数的实部是x方向，虚部是y方向，很容易观察出其几何意义。

2.6 欧拉恒等式

当

的时候，代入欧拉公式：

就是欧拉恒等式，被誉为上帝公式，

乘法单位元1、加法单位元0，这五个重要的数学元素全部被包含在内，在数学爱好者眼里，仿佛一行诗道尽了数学的美好。

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编辑 ∑Gemini

来源：matongxue314

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