注释
§5.1
[5.1]还应提到的三角函数有cotθ=cosθ/sinθ=(tanθ)-1,secθ=(cosθ)-1和cosecθ=(sinθ)-1。还有“双曲”函数sinh t=(et-e-t),cosh t=(et+e-t),tanh t=sinh t/cosh t,等等。注意,这些函数的反函数记为cot-1,sinh-1,等等,就像§5.1里的“tan-1(y/x)”那样。
§5.2
[5.2]对数是由纳皮尔(John Napier,1550~1617)于1614年引入的,1624年,布里格斯(Henry Briggs,1561~1630)将其推广应用。
§5.3
[5.3]自然对数通常也作“ln”。
[5.4]从迄今所建立起来的情况看,我们不能推断说公式z=log r+iθ中的“iθ”不可是iθ的实数倍。这需要计算。
[5.5]柯茨(Cotes,1714)得到过等价的公式log(cosθ+i sinθ)=iθ,欧拉的eiθ=cosθ+i sinθ第一次出现时似乎要比前者晚了30年(见Euler,1748)。
[5.6]这里对(cosθ)3我用的是方便(但有些不合逻辑)的记法cos3θ。而记号cos-1θ通常则用以表示反函数arccosθ。公式sinnθ+i cosnθ=(sinθ+i cosθ)n有时也称为“棣莫弗(De Moivre)定理”。亚伯拉罕·棣莫弗作为与罗杰·柯茨同时代的人,似乎也是eiθ=sinθ+i cosθ的共同发现者之一。
**〔5.1〕检验这些不同的可能性。
**〔5.2〕不妨试试。
***〔5.3〕试不做具体计算也不用三角学来验证这一点。(提示:这是“分配律”w(z1+z2)=wz1+wz2的结果,它说明复平面保“线性”结构,而w(iz)=i(wz)则说明转过一个直角的转动是保角的,即直角在转动中保持不变。)
*〔5.4〕验证这一点。
***〔5.5〕直接从级数验证这一点。(提示:按照整数指数的“二项式定理”,(a+b)n的apbq项的系数为n!/p!q!。)
*〔5.6〕由此证明z+πi是-w的对数。
*〔5.7〕验证一下
*〔5.8〕验证一下。
***〔5.9〕证明这一点。可有多少种方法?找出所有特解。
**〔5.10〕解这个“疑难”:因为e=e1+2πi,故e=(e1+2πi)1+2πi=e1+4πi-4π2=e1-4π2。
*〔5.11〕证明这一点。
*〔5.12〕为什么这是一种容许的规定?
*〔5.13〕证明为什么这是有效的。
*〔5.14〕验证这一点。
**〔5.15〕证明这一点。