Eulerov identitet

Izvor: Wikipedija
Prijeđi na navigaciju Prijeđi na pretraživanje

U matematičkoj analizi Eulerov identitet predstavlja sljedeću jednakost imenovanu po Leonhardu Euleru:

gdje je

Eulerov identitet se ponekad naziva i Eulerova jednadžba.

Eksponencijalna funkcija ez može se definirati kao limes niza (1 + z/N)N. Tako da kada N teži u beskonačnost time je i e limes od (1 + iπ/N)N. Može se pokazati da se za dovoljno veliki N, izraz (1 + iπ/N)Npribližava svom limesu koji iznosi −1.

Eulerov identitet se od strane mnogih smatra izuzetnim jer na jednostavan način povezuje tri osnovne matematičke operacije (zbrajanje, množenje i potenciranje) te povezuje čak pet fundamentalnih matematičkih konstanti i to brojeve 0, 1, π, e i imaginarni broj i. Svaka od tih konstanti na poseban je način temeljna u teoriji brojeva, geometriji i trigonometriji, statistici, području kompleksnih brojeva i drugdje. Identitet mnogi smatraju jednim od najljepših teorema u matematici.

Izvod[uredi VE | uredi]

Identitet je poseban slučaj Eulerove formule koja ustanovljava da je

za svaki realni broj x određen u radijanima.

Na taj način je i

te kako je

i

slijedi da je

iz čega slijedi konačan oblik identiteta.

Generalizacija identiteta[uredi VE | uredi]

Eulerov identitet je poseban slučaj općenitijeg identiteta koji ustanovljava da je

Eulerov identitet je slučaj gdje je n = 2.

Objašnjenje[uredi VE | uredi]

Postoji jednostavno konceptualno objašnjenje ovog identiteta. Množenjem dva kompleksna broja (lako se dokaže pretvorbom u trigonometrijski oblik) dobivamo treći kojemu je modul (ili intezitet) jednak umnošku modula a argument (prikloni kut) mu je jednak zbroju argumenata

Dakle, potenciranjem nekog kompleksnog broja dobivamo logaritamsku spiralu.

Iz realne analize je poznato da vrijedi definiramo Uočimo da ovdje potenciramo neki kompleksni broj . Kako ordinata broja se smanjuje. Dakle, modul od teži u a kut teži u Zbog toga što množimo sa sobom puta, spirala se pretvara u jediničnu kružnicu pa zaista vrijedi

Kako je slijedi