برهان متطابقة أويلر

Euler identity.png


أولا نذكر بنشر الدالة الأسية (نشر تايلور)


\begin{equation} e^{z}=1+\frac{z}{1 !}+\frac{z^{2}}{2 !}+\ldots+\frac{z^{n}}{n !}+\cdots \end{equation}


بجعل \(z=x+iy\) و \(x=0\)، نجد \(z=iy\)، و عليه

\[\begin{split} e^{i y} &=1+\frac{i y}{1 !}+\frac{(i y)^{2}}{2 !}+\frac{(i y)^{3}}{3 !}+\frac{(i y)^{4}}{4 !}+\cdots \\ &=\left(1-\frac{y^{2}}{2 !}+\frac{y^{4}}{4 !}-\cdots\right)+i\left(y-\frac{y^{3}}{3 !}+\frac{y^{5}}{5 !}-\cdots\right) \\ &=\cos y+i \sin y \end{split}\]


بأخذ \(y=\pi\) ، فإن


\[\begin{split} e^{i\pi} &= (\cos\pi +i \sin\pi) \\ &= 1 (-1 + i\, 0) \\ &= -1 \end{split}\]


و هذا يعطي


\begin{equation} e^{i\pi}+1=0 \end{equation}

كُتب في 30/09/2024