РУҚА
Задание № 14 · ЕГЭ

Косинус через экспоненту

Формула Эйлера для представления косинуса
2 мин чтенияСложность: Обновлено 27 сентября 2026

Косинус можно выразить через сумму двух экспонент с мнимыми показателями: \(\cos x=\frac{e^{ix}+e^{-ix}}{2}\). Эта запись следует из формулы Эйлера и используется при преобразовании тригонометрических выражений и работе с комплексными числами.

Косинус через экспоненту
Представление функции косинуса в виде полусуммы экспонент \(e^{ix}\) и \(e^{-ix}\), где \(i\) — мнимая единица, \(i^2=-1\): \(\cos x=\frac{e^{ix}+e^{-ix}}{2}\). Это частный случай тригонометрической формы комплексного числа.

Формула

\[\cos x=\frac{e^{ix}+e^{-ix}}{2}\]

Формула верна для всех действительных и комплексных \(x\). Она получается из двух равенств Эйлера: \(e^{ix}=\cos x+i\sin x\) и \(e^{-ix}=\cos x-i\sin x\). При сложении мнимые части уничтожаются, а действительные складываются.

1
Запишем формулу Эйлера для противоположных показателей.
\(\displaystyle e^{ix}=\cos x+i\sin x,\qquad e^{-ix}=\cos x-i\sin x\)
2
Сложим равенства почленно.
\(\displaystyle e^{ix}+e^{-ix}=2\cos x\)
3
Разделим обе части на \(2\).
\(\displaystyle \cos x=\frac{e^{ix}+e^{-ix}}{2}\)
№
Пример

Найдём \(\cos 0\) по формуле: \(\cos 0=\frac{e^{i\cdot0}+e^{-i\cdot0}}{2}=\frac{1+1}{2}=1\). Это совпадает с обычным значением косинуса.

!
Не перепутайте

Косинусу соответствует сумма экспонент, а синусу — их разность: \(\sin x=\frac{e^{ix}-e^{-ix}}{2i}\). Подробное сравнение этих записей приведено в статье синус через экспоненту. Не следует также считать \(e^{ix}\) самим косинусом: это комплексное число, содержащее и косинус, и синус.

Проверьте себя

Как записать \(\cos x\) через экспоненты?

Такая запись удобна при доказательстве тригонометрических тождеств через экспоненту, а также при дифференцировании и интегрировании тригонометрических функций.

Главное за минуту

Главное

  • \(\cos x=\frac{e^{ix}+e^{-ix}}{2}\).
  • Косинус получается сложением формул Эйлера для \(e^{ix}\) и \(e^{-ix}\).
  • Не путайте сумму для косинуса с разностью, которая используется для синуса.