欧拉公式
\[ e^{ix} = \cos x + i \sin x \]
这个公式将指数函数、三角函数和虚数联系在一起,是数学中最美丽和神奇的公式之一。
勾股定理 (毕达哥拉斯定理):
\[ a^2 + b^2 = c^2 \]
这个定理描述了直角三角形中直角边的平方和等于斜边的平方。
高斯积分公式
\[ \int_{-\infty}^{\infty} e^{-x^2} \, dx = \sqrt{\pi} \]
这个公式是正态分布概率密度函数的积分,在物理学和工程学等领域有重要应用。
圆周长公式
\[ C = 2\pi r \]
这个公式描述了圆的周长与其半径的关系,是古人通过实验总结出来的。
傅里叶变换
\[ F(\omega) = \int_{-\infty}^{\infty} f(t) e^{-i\omega t} \, dt \]
这个公式将一个函数表示为不同频率的正弦波之和,是数字信号处理的核心方法。
德布罗意关系
\[ \lambda = \frac{h}{p}, \quad p = \frac{h}{\lambda} \]
这个关系式表明任何物质既有粒子性,又有波动性,是量子力学的基础之一。
薛定谔方程
\[ i\hbar \frac{\partial \psi}{\partial t} = \left[ -\frac{\hbar^2}{2m} \nabla^2 + V \right] \psi \]
这个方程描述了量子系统中粒子的状态,是量子力学的核心。
质能方程
\[ E = mc^2 \]
这个方程揭示了质量与能量之间的关系,是爱因斯坦狭义相对论的核心。
微积分基本定理
这个定理将微分和积分联系起来,是数学中最重要的定理之一,广泛应用于各个领域。
麦克斯韦方程组
\[ \begin{aligned}
\nabla \times \mathbf{E} &= -\frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t}, \\
\nabla \times \mathbf{B} &= \mu_0 \mathbf{j} + \epsilon_0 \mu_0 \frac{\partial \mathbf{E}}{\partial t}, \\
\nabla \cdot \mathbf{E} &= 0, \\
\nabla \cdot \mathbf{B} &= 0
\end{aligned} \]
这个方程组揭示了电场和磁场之间的关系,对现代物理学的发展有重要影响。
这些公式不仅在数学领域有着深远的影响,而且在物理学、工程学、计算机科学等多个学科中都有广泛的应用。它们不仅是数学家和物理学家的智慧结晶,更是人类文明的集中体现。