Identidad de Euler
Leonard Euler (1707-1783)
Su manera original y elegante de notación matemática ha trascendido hasta nuestros días, ha sido quien más ha influido en el análisis matemático con su acuciosidad, organización, sistematización y elegancia, al presentar aspectos complejos de la matemática, de la manera más simple y precisa.
La llamada "Identidad de Euler", es un caso especial y particular de una fórmula desarrollada por Euler a partir de series de potencias, que no son más que la representación de funciones a partir de sumas infinitas de términos, a la cuales siempre dispensó una particular atención. Su identidad es un poema matemático sencillo, pues posee 5 números emblemáticos en la historia de las matemáticas:
(número de Euler): Un número trascendente que aparece en muchos fenómenos naturales
(número pi): Un número trascendente que relaciona la longitud de la circunferencia con su diámetro
(número i): Unidad imaginaria, cuyo valor es la raíz cuadrada de -1, y constituye la base de los números complejos
Euler hizo la deducción de la fórmula que aparece a la derecha, empleando series de potencias a las que era gran aficionado, sin embargo yo particularmente haré primeramente una deducción un tanto más sencilla y fácil de recordar, para luego proceder a hacer de la manera más breve y simple posible la relativamente larga deducción que hizo este gran genio matemático de todos los tiempos.
A la derecha observamos el "Plano Complejo". De manera que el vector
suponiendo el módulo nos queda
Luego derivo el vector Z respecto al ángulo (lo que representa la velocidad de giro del vector, cuando barre el área circular)
por tanto la ecuación (a) será:
¡ATENCIÓN! Ahora la genialidad consiste en darse cuenta que:
Sacando factor común i quedará:
ahora podemos observar que lo que está entre paréntesis es:
Ordenando variables a ambos términos de la ecuación:
Aplicando la integral a ambos miembros de la ecuación:
Lo que da como resultado al resolver la integral indefinida:
Esta es la ecuación de Euler en términos generales:
Ahora para el caso particular de
quedaría al sustituir:
y sabiendo que:
Así se vería la ecuación particular.
¡Y de acá!
Identidad de Euler
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