Leonhard Euler
Đóng góp > Giải tích

Sự phát triển của ngành giải tích vô cùng bé (infinitesimal calculus) là lĩnh vực được các nhà toán học thế kỷ 18 ưu tiên nghiên cứu hàng đầu, và các nhà toán học trong gia đình Bernoulli—những người bạn gia đình của Euler—có vai trò chính trong sự tiến triển đầu tiên của lĩnh vực. Nhờ ảnh hưởng của họ, việc nghiên cứu giải tích trở thành trọng tâm chính của Euler. Trong khi một số chứng minh của Euler không được chấp nhận nếu dựa theo các tiêu chuẩn hiện đại về mức độ chặt chẽ toán học (ông đặc biệt dựa trên nguyên tắc tính tổng quát của đại số, generality of algebra), các ý tưởng của ông đã đưa đến nhiều đột phá lớn. Euler còn nổi tiếng trong ngành giải tích với việc sử dụng thường xuyên và phát triển các chuỗi lũy thừa, trong đó các hàm số được biểu diễn dưới dạng tổng vô hạn các số hạng, như
Đặc biệt, Euler đã chứng minh trực tiếp công thức khai triển thành chuỗi lũy thừa cho e và hàm tang lượng giác ngược (chứng minh gián tiếp thông qua kỹ thuật chuỗi lũy thừa ngược đưa ra bởi Newton và Leibniz trong giai đoạn từ 1670 đến 1680). Việc táo bạo sử dụng chuỗi lũy thừa cho phép ông giải được bài toán nổi tiếng vấn đề Basel vào năm 1735 (và ông đưa ra các lập luận kỹ lưỡng hơn vào năm 1741), tính tổng các nghịch đảo bình phương các số tự nhiên:
ở đó  \zeta (s) là hàm Euler zeta (không nên lầm lẫn với hàm Riemann zeta vốn không hoàn toàn giống nhau ở miền giá trị của x).
Euler giới thiệu cách sử dụng các hàm mũ và logarit trong các chứng minh giải tích. Ông khám phá ra cách biểu diễn nhiều hàm logarit khác nhau dưới dạng các chuỗi lũy thừa, và ông đã định nghĩa thành công logarit cho các số âm và số phức, do đó giúp mở rộng xa hơn phạm vi ứng dụng toán học của logarit. Ông cũng nêu định nghĩa hàm mũ cho các số phức, và khám phá ra mối liên hệ của nó với các hàm lượng giác. Đối với một số thực φ bất kỳ (đơn vị đo theo radian), công thức Euler về hàm mũ phức được viết như sau
Một trường hợp đặc biệt của công thức trên đó là đồng nhất thức Euler,
được nhà vật lý Richard P. Feynman coi là "công thức đáng chú ý nhất trong toán học", vì trong một công thức có xuất hiện của các phép toán cộng, nhân, lũy thừa, và dấu bằng, cũng như thể hiện mối liên hệ giữa các hằng số quan trọng 0, 1, e, i và π. Năm 1988, bạn đọc của tạp chí Mathematical Intelligencer bầu chọn đây là "công thức toán học đẹp nhất từ trước đến nay". Trong số công thức được bình chọn, có 3 công thức của Euler trong tổng số 5 công thức dẫn đầu ở cuộc bình chọn này.
Ngoài ra, công thức de Moivre do Abraham de Moivre khám phá ra trước đó vào năm 1707 trở thành hệ quả trực tiếp của công thức Euler.
Thêm vào đó, Euler đã nghiên cứu sâu hơn lý thuyết các hàm siêu việt (transcendental functions) bằng đưa ra hàm gamma và phương pháp mới để giải các phương trình bậc bốn. Ông cũng tìm ra một cách tính các tích phân biến số phức giúp khai phá sơ bộ cho sự phát triển của giải tích phức hiện đại. Ông phát minh ra phép tính biến phân với kết quả nổi tiếng trong ngành này, đó là phương trình Euler–Lagrange.
Euler là người tiên phong sử dụng phương pháp giải tích để giải các vấn đề trong lý thuyết số. Với phương pháp này, ông đã kéo gần lại hai lĩnh vực dường như tách biệt của toán học và giới thiệu ra một ngành nghiên cứu mới, lý thuyết số giải tích. Các đột phát trong lĩnh vực này của Euler có thể liệt kê ra bao gồm chuỗi siêu hình học (hypergeometric series), q-series, hàm lượng giác hypebolic và lý thuyết giải tích liên phân số tổng quát hóa. Ví dụ, ông chứng minh định lý có vô hạn số nguyên tố bằng cách sử dụng tính phân kỳ của các chuỗi điều hòa (harmonic series), và ông sử dụng phương pháp giải tích để thu thêm hiểu biết về sự phân bố của các số nguyên tố. Công trình của Euler trong lĩnh vực này dẫn đến sự phát triển của định lý số nguyên tố (prime number theorem, định lý phát biểu về sự phân bố của số nguyên tố giữa hai số nguyên dương cho trước).