牛頓在他1669年的手稿中,對反正弦函數的幂級數進行了推導:這被稱為“牛頓精湛的表演”。
牛頓1669年手稿的一頁
理解牛頓推導的幾何原理都包含在下面的圖一中,首先這是一個函數
圖一:四分之一單位圓方程
上述方程描述的是一個四分之一的單位圓的
弧αD等于z(圓的半徑為1),從圖一中我們得到:
圖二:角z的正弦值等于橫坐标x
因此,我們的目标是确定x(作為z的幂級數)。
圖三
三角形DGH和DBT相似。由于ABD和DBT三角形也相似,我們得到:
為了方便起見,運用圖一中四分之一單位圓方程,該表達式變為:
牛頓下一步是使用它發明的二項式定理将其展開,如下圖所示
牛頓二項式定理
現在求圖一中的反函數,得到z=z(x)= arcsinx,然後對上面的二項式展開進行積分得到
需要注意的是,牛頓得到這個表達式所需要的積分就是他自己發明的微積分公式
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