Dimostrazione formule di addizione di seno e coseno con la funzione esponenziale
Ciao a tutti, un esercizio mi chiede di dimostrare le formule di addizione di seno e coseno ($sin(x+y)$ e $cos(x+y)$ per intenderci) a partire dalle identità
$exp(z+\zeta) = exp(z)exp(\zeta)$
$cosx = \frac{e^{ix}+e^{-ix}}{2}$
$sinx = \frac{e^{ix}-e^{-ix}}{2i}$
Io l'ho dimostrato, ma praticamente la mia dimostrazione è un "calcolo al contrario", cioè è come se avessi svolto i calcoli dalle espressioni finali per poi rifarli al contrario (si basa tutta sull'aggiungi e togli). Mi chiedevo se qualcuno di voi conoscesse una dimostrazione più elegante
$exp(z+\zeta) = exp(z)exp(\zeta)$
$cosx = \frac{e^{ix}+e^{-ix}}{2}$
$sinx = \frac{e^{ix}-e^{-ix}}{2i}$
Io l'ho dimostrato, ma praticamente la mia dimostrazione è un "calcolo al contrario", cioè è come se avessi svolto i calcoli dalle espressioni finali per poi rifarli al contrario (si basa tutta sull'aggiungi e togli). Mi chiedevo se qualcuno di voi conoscesse una dimostrazione più elegante

Risposte
Se usi le espressioni di seno e coseno, otterrai che $e^z=\cos z+i\sin z$, per cui
$$e^{x+y}=\cos(x+y)+i\sin(x+y)$$
D'altra parte
$$e^{x+y}=e^{x} e^{y}=(\cos x+i\sin x)(\cos y+i\sin y)$$
se fai un po' di conti in questa e uguagli le due espressioni, hai il risultato.
$$e^{x+y}=\cos(x+y)+i\sin(x+y)$$
D'altra parte
$$e^{x+y}=e^{x} e^{y}=(\cos x+i\sin x)(\cos y+i\sin y)$$
se fai un po' di conti in questa e uguagli le due espressioni, hai il risultato.
Avrei fatto così ma ho pensato che forse l'esercizio voleva che usassi solo le identità che ho scritto.. comunque grazie, casomai le faccio tutte e due
"shot22":
Avrei fatto così ma ho pensato che forse l'esercizio voleva che usassi solo le identità che ho scritto..
Beh, in realtà quella formula è una conseguenza immediata di quelle che hai scritto: se scrivi $cos x +i sin x$ e sostituisci usando le definizioni di seno e coseno, viene proprio $e^(ix)$. Comunque non ho capito una cosa: nelle uguaglianze che vuoi dimostrare, $x$ e $y$ sono variabili reali o complesse?
Reali
Ah ok, allora è più facile di quanto pensassi XD