Funzione esponenziale con esponente immaginario

Partiamo dallo sviluppo in serie della funzione esponeziale:

ex = 1 + x + x2

2!
+ x3

3!
+ x4

4!
+ x5

5!
+ .......


Sostituiamo ad x il numero immaginario iy ed otteniamo

eiy = 1 + iy + i2y2

2!
+ i3y3

3!
+ i4y4

4!
+ i5y5

5!
+ .......


e, sostituendo alle potenze di i i relativi valori, abbiamo

eiy = 1 + iy - y2

2!
- iy3

3!
+ y4

4!
+ iy5

5!
+ .......


Ora separiamo i termini con la i dai termini senza la i

eiy = 1 - y2

2!
+ y4

4!
....... + iy - iy3

3!
+ iy5

5!
+ .......


Raccolgo la i ed ottengo

eiy = 1 - y2

2!
+ y4

4!
....... + i (y - y3

3!
+ y5

5!
+ ....... )


Ora i termini prima delle parentesi sono lo sviluppo della funzione z = cos y ed i termini dentro parentesi sono lo sviluppo della funzione z = sen y, quindi vale:
eiy = cos y + i sen y
Questa e' la formula che stavamo cercando

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