Eilera formula, kas nosaukta Leonarda Eilera vārdā, ir formula komplekso skaitļu analīzē, kas saista trigonometriskās funkcijas ar kompleksas pakāpes funkciju. Eilera formula apgalvo, ka jebkuram reālam skaitlim izpildās:

Kompleksās plaknes vienības riņķis, kur ass ir imagināra un ass ir reāla. Riņķi atlikta eilera formula.

, kur ir Eilera skaitlis, ir imaginārā vienība un , ir trigonometriskās funkcijas kosinuss un sinuss.[1] Formula ir arī spēkā, ja ir komplekss skaitlis.[2]

Kad , Eilera formula ir vienāda ar .

Kompleksas pakāpes definīcijas

labot šo sadaļu

Diferenciālvienādojums

labot šo sadaļu

Pakāpes funkcija  , kur   ir komplekss skaitlis ir unikāla atvasināma funkcija ar kompleksu mainīgo, kurai izpildās šādas īpašības:

  un

 

Teilora rinda

labot šo sadaļu

Priekš kompleksiem mainīgajiem   izpildās Teilora rinda:

 .

Priekš kompleksiem mainīgajiem   izpildās robeža:

 

Robežās definīcijas izmantotie   ir pozitīvie veselie skaitļi.

Pierādījumi

labot šo sadaļu

Pastāv vairāki formulas pierādījumi.

Izmantojot atvasināšanau

labot šo sadaļu

Apskatīsim funkciju   jeb  , kur   ir reāls skaitlis. Atvasinot pēc   ar reizināšanas kārtulu iegūst:

 , iznesot pirms iekavām   iegūst  . Tā kā visi iekavas locekļi noīsinās, tad   ir nulle, jeb   ir konstanta funkcija. Tā kā  , tad pie jebkuras vērtības   izpildās  , jeb  .

Izmantojot Teilora rindu

labot šo sadaļu
 
Teilora rindas pierādījuma animācija

Izmantojot imaginārās vienības   pakāpju īpašības:

 

Tagad var izmantot kompleksās pakāpes Teilora rindas definīciju priekš reāliem skaitļiem  :

 

Pēdējā solī tiek pamanīts, ka divas bezgalīgās rindas konverģē uz   un   funkcijām. Šādi grupēt mainīgos drīkst, jo pati bezgalīgā rinda pēc absolūtās vērtības konverģē.

Saistība ar trigonometriju

labot šo sadaļu
 
Saistība sinusa, kosinusa un imaginārās pakāpes funkcijai.

Izmantojot Eilera formulu, trigonometrisko funkciju definīcijas un pakāpju īpašības, iespējams pierādīt lielu daļu trigonometrisko identitāšu.

 [2]

Šīs divas izteiksmes var iegūt, saskaitot un atņemot Eilera formulas un izsakot   vai  :

 

Kompleksās pakāpes var vienkāršot trigonometriju, jo tās ir vieglāk pārveidot. Piemēram: