欧拉公式证明

第1篇：欧拉函数公式及其证明

欧拉函数 ：

欧拉函数是数论中很重要的一个函数，欧拉函数是指：对于一个正整数 n ，小于 n 且和 n 互质的正整数（包括 1）的个数，记作 φ(n) 。

完全余数集合：

定义小于 n 且和 n 互质的数构成的集合为 Zn ，称呼这个集合为 n 的完全余数集合。 显然 |Zn| ＝φ(n) 。

有关性质：

对于素数 p ，φ(p) = p -1 。

对于两个不同素数 p， q ，它们的乘积 n = p * q 满足 φ(n) = (p -1) * (q -1) 。

这是因为 Zn = {1, 2, 3, ..., n{p, 2p, ..., (q{q, 2q, ..., (p1)1)1) = (p -1) * (q -1) ＝φ(p) * φ(q) 。

欧拉定理 ：

对于互质的正整数 a 和 n ，有 a

φ(n)

≡ 1 mod n

。

证明：

( 1 ) 令 Zn = {x1, x2, ..., xφ(n)} ， S = {a * x1 mod n, a * x2 mod n, ..., a * xφ(n) mod n} ，

则 Zn = S 。

① 因为 a 与 n 互质， xi (1 ≤ i ≤ φ(n)) 与 n 互质， 所以 a

欧拉公式OI^2=R(R-2r)的证明

命题：设三角形ABC外接圆O的半径为R，内切圆I的半径为r,则OI^2=R(R-2r)

证明：

如上图，设∠IAB=α， ∠IBA=β

连结I和A，并延长AI交圆O于点D；连结BD和CD；连结I和O，设直线OI交圆O于点E和F,设OI=d

第一步：求ID和IA的长度

显然：∠DBC=∠DAC=α，∠DBI=α+β=∠DIB，所以，BD=ID 因为△ABD内接于圆O，所以BD=2Rsinα，所以ID=2Rsinα 而IA?

第二步：求IE和IF的长度

显然，IE=R+d,IF=R-d

第三步：寻找等式

因为EF和AD都是圆O的弦，并且两弦相交于点I 所以有：IA*ID＝IE*IF 即：

2Rsin??2GIsin??rsin?

rsin??(R?d)*(R?d)，所以d2?R*(R?2r)

即：IO

?R*(R?2r)

欧拉不等式R≥2r的证明

由欧拉公式OI^2=R(R-2r)可知，OI^2≥０,所以R(R-2r) ≥０，所以R≥2r

棣莫弗定理与欧拉公式

编写人：刁国龙 审核人：叶新红

学习目标：1、掌握复数三角形式的乘除法运算和棣莫弗定理、欧拉公式，知道在进行复数的

幂运算时采用三角形式和指数形式会使计算变得简便。 2、会进行复数的代数形式、三角形式和指数形式之间的互化。 3、了解复数的指数形式和极坐标形式在电工学中的应用。

学习重点：棣莫弗定理和欧拉公式，复数指数形式和复数的幂运算。

复数的代数形式、三角形式和指数形式间的互化。

学习难点：复数的代数形式、三角形式和指数形式间的互化。

复数在电工学中的应用。

学习过程：

一、 知识链接：

1、 若z1 r1 cos 1 isin 1 ，z2 r2 cos 2 isin 2 ，则z1 z2 因此，复数的积的模等于 ，积的辐角等于 证明：先乘，再用两角和的正弦、余弦公式整理：

2、 若z1 r1 cos 1 isin 1 ，z2 r2 cos 2 isin 2 ，则

z1

z2

因此，复数的商的模等于 ，商的辐角等于 证明：先乘，再用两角和的正弦、余弦公式整理：

注意：运用复数的三角形式的乘除法运算时，首先要使每个复数是三角形式。

第三章 压弯构件的失稳

轴力偏心作用的构件或同时受轴力和横向荷载作用的构件称为压弯构件。由于压弯构件兼有受压和受弯的功能，又普遍出现在框架结构中，因此又称为梁柱。

钢结构中的压弯构件多数是截面至少有一个对称轴，且偏心弯矩作用在对称平面的单向偏心情况。对单向偏心的压弯构件，有可能在弯矩平面内失稳，即发生弯曲失稳；也有可能在弯矩作用平面外失稳，即弯扭失稳。其弯曲失稳为第二类稳定问题，即极值点失稳；其弯扭失稳对理想的无缺陷的压弯构件属于第一类稳定问题，即分支点失稳，但对实际构件则是极值点失稳。

对理想的两端简支的双轴对称工形截面压弯构件，在两端作用有轴线压力P和使构件产生同向曲率变形的弯矩M，如果在其侧向有足够的支撑 (如图3.1（b）)，构件将发生平面内的弯曲失稳，其荷载―挠度曲线如图3.2（a）中曲线a，失稳的极限荷载为Pu，属于极值点失稳。

图3.1 两端简支理想压弯构件 图3.2 压弯构件荷载变形曲线

如果在侧向没有设置支撑（如图3.1（ｃ）），则构件在荷载P未达到平面内极限荷载Pu时，可能发生弯扭失稳，即在弯矩作用平面内产生挠度v，在平面外剪心产生位移ｕ，并绕纵

细长压杆临界压力欧拉公式的统一推导

第化曲线

期由图中可见,

冯贤桂

细长压杆临界压力欧拉公式的统一推导

当接近根部时二者有明显的分离

洁的优点

,

但在根部还有一定的误差

而且仅能求解均布载,

结

论材料力学解几时误差将超过。

荷问题级数解给出了完全满足边界条件的解而且适用于

在

时可用

,

当大于

沿长度任意变化的分布载荷

但缺点是级数收敛较慢

当轴较短时忽略几。,

,

几,与‘

。

将为同量级

,

材料力学解,,

参

考

文

献,

误差将非常大解作为对材料力学解的改进具有表达式简

王敏中王炜武际可弹性力学教程北京北京大学出版社

细长压杆临界压力欧拉公式的统一推导冯贤桂重庆大学工程力学系,

重庆

摘要利用细长压杆微小弯曲的平衡条件得到了压杆挠曲线近似微分方程,

,

将挠曲线的初参数解用于几种常见支承条

件的细长压杆

,

可以方便地求得相应的临界压力欧拉公式,

关键词细长压杆

临界压力

,

初参数解,

材料力学中对细长压杆临界压力欧拉公式的推导通常是分几种不同的支承条件,

列出各自的挠曲线近似微分方程,

来求解明

这种方法过程繁杂

教材中一般不可能全部推导证

图

对此微小弯曲压杆建立平衡方程文献【利用弯矩表示的弹性曲线近似微分方程和相,

应的力的边界条件对不同支承条件下的压杆临界压力欧拉公式作了统一推导

艺二

,

二

,

。

。

但是压杆稳定问题本质上是

介绍流体力学的知识,

第一章 流体力学基础

介绍流体力学的知识,

流体流动规律，这样可以了解每一个流体微团的位置变化和力学关系，从而，由流体微团组成的整个流体的运动状况也就清楚了。这种研究方法称为拉格朗日法。流动过程中所遵循的各种物理定律，如质量守恒定律、动量定理、能量守恒定律等都是针对"系统"而建立的， 图1-19 微元六面体的受力图

或写成 （1-54）

微元六面体上各个面上的表面力受力情况如图1-19所示。每个面上均有三个应力分量，一个法向应力和两个切向应力，六个面共计18个应力，其大小标于图上。 于是，微元系统在x方向上所有表面力之和为：

（1-55）

类似地，y、z方向上所有表面力之和分别为：

（1-56）

（1-57）

可统一表示为： （1-58）

将作用在微元系统上的质量力与表面力代入式1-52中得：

（1-59）

二．运动方程

将式1-59代入式1-50中，并除以dxdydz得：

（1-60）

写成矢量式为： （1-61）

这就是以应力形式表示的粘性流体的微分动量衡算方程，亦称为运动方程。

介绍流体力学的知识,

三．奈维-斯托克斯方程

1．应力与形变速率之间的关系---本构方程

流体质点受到应力作用将

欧拉通路、欧拉回路、欧拉图、半欧拉图的定义

定义15.1 通过图（无向图或有向图）中所有边一次且仅一次行遍图中所有顶点的通路称为欧拉通路, 通过图中所有边一次并且仅一次行遍所有顶点的回路称为欧拉回路. 具有欧拉回路的图称为欧拉图, 具有欧拉通路而无欧拉回路的图称为半欧拉图.

从定义不难看出, 欧拉通路是图中经过所有边的简单的生成通路（经过所有顶点的通路称为生成通路）, 类似地, 欧拉回路是经过所有边的简单的生成回路.

在这里做个规定, 即平凡图是欧拉图.

图15.1

在图15.1所示各图中, e1e2e3e4e5为（1）中的欧拉回路, 所以（1）图为欧拉图. e1e2e3e4e5为（2）中的一条欧拉通路, 但图中不存在欧拉回路（为什么？）, 所以（2）为半欧拉图. （3）中既没有欧拉回路, 也没有欧拉通路（为什么？），所以（3）不是欧拉图, 也不是半欧拉图. e1e2e3e4为（4）图中的欧拉回路, 所以（4）图为欧拉图. （5）,（6）图中都既没有欧拉回路, 也没有欧拉通路（为什么？）

判别定理

定理15.1 无向图G是欧拉图当且仅当G是连通图, 且G中没有奇度顶点.

证 若G是平凡图, 结论显然成立. 下面

附录A 拉普拉斯变换及反变换

表A-1 拉氏变换的基本性质

表A-2 常用函数的拉氏变换和z变换表

用查表法进行拉氏反变换

用查表法进行拉氏反变换的关键在于将变换式进行部分分式展开，然后逐项查表进行反变换。设

F(s)是s的有理真分式

B(s)bmsm bm 1sm 1 b1s b0

（n m） F(s) nn 1

A(s)ans an 1s a1s a0

式中系数a0,a1,...,an 1,an，b0,b1, bm 1,bm都是实常数；m,n是正整数。按代数定理可将F(s)展开为部分分式。分以下两种情况讨论。 ① A(s) 0无重根

这时，F(s)可展开为n个简单的部分分式之和的形式。

n

cicncc1c2

F(s) i （F-1）

s s1s s2s sis sni 1s si

式中，s1,s2, ,sn是特征方程A(s)＝0的根。ci为待定常数，称为F(s)在si处的留数，可按下式计算： 或

ci lim(s si)F(s) （F-2）

s si

ci

B(s)

（F-3）

A (s)s s

i

式中，A (s)为A(s)对s的一

欧拉通路、欧拉回路、欧拉图、半欧拉图的定义

定义15.1 通过图（无向图或有向图）中所有边一次且仅一次行遍图中所有顶点的通路称为欧拉通路, 通过图中所有边一次并且仅一次行遍所有顶点的回路称为欧拉回路. 具有欧拉回路的图称为欧拉图, 具有欧拉通路而无欧拉回路的图称为半欧拉图.

从定义不难看出, 欧拉通路是图中经过所有边的简单的生成通路（经过所有顶点的通路称为生成通路）, 类似地, 欧拉回路是经过所有边的简单的生成回路.

在这里做个规定, 即平凡图是欧拉图.

图15.1

在图15.1所示各图中, e1e2e3e4e5为（1）中的欧拉回路, 所以（1）图为欧拉图. e1e2e3e4e5为（2）中的一条欧拉通路, 但图中不存在欧拉回路（为什么？）, 所以（2）为半欧拉图. （3）中既没有欧拉回路, 也没有欧拉通路（为什么？），所以（3）不是欧拉图, 也不是半欧拉图. e1e2e3e4为（4）图中的欧拉回路, 所以（4）图为欧拉图. （5）,（6）图中都既没有欧拉回路, 也没有欧拉通路（为什么？）

判别定理

定理15.1 无向图G是欧拉图当且仅当G是连通图, 且G中没有奇度顶点.

证 若G是平凡图, 结论显然成立. 下面

逻辑学欧拉图试题及答案

四、请用欧拉图表示句子中画横线概念外延之间的关系:

1、 “国家队里,有的跳远运动员又兼短跑运动员。”

2.已知a 与b 交叉,b 与c 交叉,a 与c 全异.请用欧拉图表示a 、b.c 、这三个概念之间 的关系.

3.请用欧拉图表示句子中画横线概念外延之间的关系。

“地球就是行星,水星也就是行星.”

4.设S 与P 交叉,M 真包含于S,用欧拉图表示S 、M 与P 之间的三种外延关系。

逻辑学欧拉图试题及答案

5、

A 、足球爱好者

B 、排球爱好者

C 、蓝球爱好者

D 、青年足球爱好者 ?6、动物园、动物、人、机器人

78

逻辑学欧拉图试题及答案

表解题:(10分)

1.请列出相容选言判断、充分条件假言判断、必要条件假言判断的真值表。

2.运用真值表判定A、B、C三个判断之间就是否就是等值关系

A:并非只有小李去,小王才去。

B:并非小李去或小王不去。

C.小李不去但小王去