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Niveau Maths sup
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complexe puissance 0

Posté par
sgu35
21-04-20 à 10:58

Bonjour,
je cherche à montrer que pour tout complexe z,
z^0=1

Posté par
lionel52
re : complexe puissance 0 21-04-20 à 11:06

Hello! Comme dans R c'est une convention

Posté par
sgu35
re : complexe puissance 0 21-04-20 à 11:18

Merci!

Posté par
kongzi
re : complexe puissance 0 21-04-20 à 12:41

Bonjour

Il est aisément démontrable que la limite en 0 de R de la fonction continue XX existe et est 1. D'où la convention dans R que 00 = 1.

Voyons ce qui se passe pour la limite de  zz lorsque z tend vers zero:

Considérons z complexe en coordonnées polaires
z=r eit, r reel positif

zz = rz eit * z

****
rz = r(rcost + i sint) =  r(rcost *  ri sint
Rappel : un reel a une puissance imaginaire pure a pour module 1
|rz| =  r(rcost
****

eit * z= eit * (rcost + i sint) =  ei t * rcost - t sint
=   ei t * rcost *  e- t sint

|eit * z| =  e- t sint


Ainsi
|zz| =  r(rcost  e- t sint
Lorsque z tend vers 0,  r(rcost  tend vers 1
Par contre,   e- t sint  n'admet aucune limite oscillant vers - et + l infini.

Posté par
Kernelpanic
re : complexe puissance 0 21-04-20 à 12:44

Citation :
Il est aisément démontrable que la limite en 0 de R de la fonction continue XX existe et est 1. D'où la convention dans R que 00 = 1.


il faut quand même certains outils... je ne sais pas si c'est aisément démontrable...

Posté par
kongzi
re : complexe puissance 0 21-04-20 à 12:49

En revoyant la conclusion de mon dernier message, et mon erreur de dire que e-t sint oscille vers l infini, je me rends compte que la puissance a un nombre complexe est indéfinie puisque t est conventionnellement donne a 2kPi près.

Posté par
sgu35
re : complexe puissance 0 21-04-20 à 12:59

Comment définit-on z^z?

Posté par
Kernelpanic
re : complexe puissance 0 21-04-20 à 13:02

sgu35 c'est une excellente question, et en général on peut pas y répondre sans précisions ! on a besoin d'avoir un certain ouvert de * (je crois connexe en plus de ça, faut vérifier) sur lequel existe une détermination du logarithme (je te laisse aller voir sur Internet). Le problème en gros c'est qu'il n'existe pas de "logarithme canonique", il en existe plein et c'est pas trop dur à montrer. Quand on a une détermination du logarithme que je vais noter log, on pose :

z^z = e^{zlog(z)}

mais il faut bien comprendre que le log ici n'a rien à voir avec le logarithme népérien sur les réels, et que z^z est une notation "abusive", histoire de se ramener à quelque chose qu'on connaît

Posté par
kongzi
re : complexe puissance 0 21-04-20 à 13:27

Kernelpanic @ 21-04-2020 à 12:44il faut quand même certains outils... je ne sais pas si c'est aisément démontrable...[/quote

C'est vrai. En plus ce n'est pas dans R mais dans R+. Pour exemple (-1/2)-1/2 n'est pas défini

Posté par
kongzi
re : complexe puissance 0 21-04-20 à 13:30

sgu35 @ 21-04-2020 à 12:59

Comment définit-on z^z?
Quand on est premier a le faire on a la liberté de le faire comme on veut. Je m'etais en effet trompe.

Posté par
luzak
re : complexe puissance 0 21-04-20 à 16:56

Tu dois savoir définir z^p pour p\in\N et même pour p\in\Z si z\neq0.
Tu dois savoir aussi que pour des exposants entiers, z^p\,z^q=z^{p+q} ce qu te permet de justifier z^0 en prenant p+q=0.

Mais dès que tu sortiras des exposants entiers (même des exposants rationnels ou réels donneront des difficultés) il faudra commencer par définir soigneusement z^a,\;a\in\C et là tu n'es pas sorti de l'auberge ! Les propriétés des exposants autres que entiers, étant très différentes des formules connues. En particulier  (c'est très utilisé comme attrape-nigauds) (z^a)^b n'est pas égal à z^{ab} : tu peux essayer avec z=\mathrm{e},\;a=\dfrac1{2\pi},\;b=2\mathrm{i}\pi !



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