La formula di Eulero
Il termine generico della seguente successione, al crescere di n, come potete verificare, tende a stabilizzarsi intorno a un numero reale (non razionale) che vale circa 2.718 (si fa riferimento ad esso come al numero di Eulero e):
Questo fatto viene indicato con la notazione
Se k è un numero reale allora si può anche scrivere:
Estendendo ai numeri complessi le regole di calcolo valide per i numeri reali risulta corretta quindi la seguente uguaglianza:
.
Indichiamo ora con r e φ modulo e argomento del numero complesso , in modo che
.
Risulta quindi:
Per quanto riguarda il modulo,osserviamo che
vale a dire, il modulo è 1.
Osserviamo ora che, se φ è misurato in radianti, al crescere di n, φ= arctan(x/n) e x/n tendono a coincidere, come mostrano i calcoli seguenti:
dove nella prima colonna è riportato il valore di φ tendente a zero e nella seconda quello della sua tangente, oppure la figura dinamica sotto riportata, che verifica ancora l'uguaglianza in questione al diminuire della misura dell'angolo (agire sul punto P):
Quindi, per quanto riguarda l'argomento, possiamo scrivere:
e, dunque, otteniamo l'importante formula
.