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解释1:泰勒级数(Taylor series)/麦克劳林级数(Maclaurin series)
麦克劳林级数是泰勒级数在“展开点是x=0”时的特殊情况。
首先,麦克劳林级数展开后如下:
将自然指数函数
所以:
因此得到:
把x换成
利用:
把实部和虚部分开,得到:
同样可以根据麦克劳林级数展开得到,括号里的东西分别是
这就是欧拉公式。
解释2:微分方程
假设一个点z以复平面上的原点为圆心、半径为1做逆时针方向的圆周运动,则这个运动可以用以下的微分方程来表达:
注意:圆周运动的本质是运动方向垂直于当前的位置方向,而乘以i,就是把一个复数逆时针旋转90度。因此以上微分方程表达了一个点z以复平面上的原点为圆心、半径为1做逆时针方向的圆周运动。
而这个微分方程的解就是(参考
而z表达的复数就是:
因此:
这就是欧拉公式。