matematicas visuales visual math

La función exponencial compleja es la función que podemos definir como la serie de potencias que extiende la función exponencial real al plano complejo.

Esta serie converge en todo el plano complejo.

En esta página intentamos mostrar la naturaleza geométrica de esta función:

La función exponencial verifica:

La función exponencial es periódica con periodo.

La función exponencial es periódica con periodo 2 pi

Cualquier banda horizontal del plano complejo de altura se transforma en todo el plano complejo (con la excepción del origen).

Cualquier banda del plano complejo de altura 2 pi se transforma en todo el plano excepto el origen

Una recta se transforma en una espiral (o en una recta o en una circunferencia).

Una recta se transforma en una espiral (o en una recta o en una circunferencia)

La fórmula de Euler

puede interpretarse como que la función exponencial enrolla el eje imaginario alrededor de la circunferencia unidad (Tristan Needham).

La formula de Euler puede interpretarse como que la función exponencial enrolla el eje imaginario alrededor de la circunferencia unidad (Tristan Needham)

El semiplano a la izquierda del eje imaginario se mapea en el interior del círculo unidad, y el semiplano a la derecha del eje imaginario se mapea al exterior del círculo unidad.

El semiplano a la izquierda del eje imaginario se mapea en el interior del círculo unidad, y el  semiplano a la derecha del eje imaginario se mapea al exterior del círculo unidad

Las imágenes de cuadrados pequeños se asemejan a cuadrados y (en relación con esto) dos rectas que se intersectan se mapean en curvas que se intersectan con el mismo ángulo (Tristan Needham).

REFERENCIAS

Tristan Needham - Visual Complex Analysis. (pags. 64-77) - Oxford University Press

ENLACES

Polinomios de Taylor: función exponencial compleja
Polinomios de Taylor: función exponencial compleja
La función exponencial compleja es periodica. Su desarrollo de Taylor converge en todo el plano complejo.
La exponencial como inversa del logaritmo
La exponencial como inversa del logaritmo
Partiendo de la definición de logaritmo podemos definir la exponencial como su inversa.
Funciones exponenciales
Funciones exponenciales
Dos puntos determinan una función exponencial y su derivada es otra exponencial.
Polinomios de Taylor: función exponencial
Polinomios de Taylor: función exponencial
Al aumentar el grado del polinomio de Taylor se aproxima a la función exponencial en un intervalo más y más amplio.
Inversión
Inversión
La inversión es una transformación del plano que transforma rectas y circunferencias en rectas y circunferencias.
Más sobre funciones complejas
Más sobre funciones complejas
Ejemplos de funciones complejas: polinómicas, transformaciones de Moebius, etc.