Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau autre
Partager :

Complexes

Posté par
manu_du_40
01-04-11 à 18:12

Bonjour à tous.

Je vous fait part d'une question qui me taraude l'esprit depuis hier.
En effet, je suis face à une incohérence mathématique et je n'arrive pas à m'expliquer où est l'erreur.

Voici : x, \large {e^{ix}=e^{2i\pi \frac{x}{2\pi}}=(e^{2i\pi})^{\frac{x}{2\pi}}=1^{\frac{x}{2\pi}}=1 }.

Ceci est manifestement faux (sinon cela voudrait dire que tout nombre complexe de module 1 est égal à 1).

Voilà, mes collègues profs sèchent également là dessus. Je pense (sans conviction) que c'est dans la 2e égalité qu'il y a un problème. Sans doute une manipulation illégale sur les complexes mais je ne me l'explique pas.
C'est pourquoi je fais appel à l'aide des mathiliens (si du moins, vous avez le temps de vous y pencher un peu) pour m'expliquer où est l'erreur et surtout pourquoi est-ce une erreur.

Merci d'avance et bon week end.

Posté par
carpediem
re : Complexes 01-04-11 à 18:33

salut

on ne sait définir la puissance d'un nombre complexe que si cette puissance est un nombre entier donc la première égalité n'est vraie que si x est multiple de 2 c'est à dire que le premier membre est (déjà) 1

en prenant par exemple x = que vaut (-1)1/2 ?
il y a un problème de définition, d'une part de l'argument (les fonctions puissances entières n'ont pas de réciproque sur tout C) et d'autre part de définition même de l'exponentiation (en passant par le ln)....

ce me semble-t-il ......

Posté par
carpediem
re : Complexes 01-04-11 à 18:38

tu as écrit formelement quelque chose utilisant des règles de calcul correctement utilisées ... mais qui ne s'applidquent pas aux objets écrits

je le vois un peu comme si tu écrivais 1/(1-1) = 1/0 = 17

la première opération 1-1=0 est correcte mais fait apparaitre une valeur qui ne peut être traitée pour l'opération division (quand elle est au dénominateur) ....

Posté par
manu_du_40
re : Complexes 01-04-11 à 19:09

En prenant x = \pi, qu'est ce qui m'empêche de refaire la même manip (multiplier et diviser la puissance par 2pi) pour finalement retomber sur 1^{\frac{1}{2}}.
En fait, je n'ai pas compris comment tu arrives à (-1)^(1/2).
Après je suis d'accord qu'avec ton exemple, on "démontre" que -1=1.

Si je t'ai bien suivi, ce sont des histoires d'analyse complexe en fait ? (je n'en ai pas fait beaucoup donc je dis peut être des bêtises...)

Posté par
manu_du_40
re : Complexes 01-04-11 à 19:12

l'exponentielle est bien définie sur C tout entier non ?

exp(x+iy)=exp(x)*exp(iy).

Posté par
Mariette Correcteur
re : Complexes 01-04-11 à 19:34

bonjour,

l'exponentielle oui, mais pas le log, or, c'est un log qui se cache derrière a^x avec x autre chose qu'un entier.

a^x=\exp(x\times \ln(a)) et là, tu voudrais prendre ln d'un complexe.

Posté par
carpediem
re : Complexes 01-04-11 à 19:35

z -->zx est définie sur C que pour x entier naturel ....

Posté par
carpediem
re : Complexes 01-04-11 à 19:38

bonsoir Mariette

merci c'est ce que je disais dans mon 1e post ...

c'est un pb de ln

ax = exln(a)

ex = exln(e)

....pour x non entier

Posté par
manu_du_40
re : Complexes 01-04-11 à 19:45

En fait, c'est faux dès la 1ère égalité alors ?

Merci pour vos réponses. J'essaie de réfléchir à ca

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Complexes 03-04-11 à 15:26

Bonjour,

Oui, votre égalité force à utiliser un logarithme complexe. Or, la formule utilisée ensuite n'est valable à priori que pour le logarithme naturel.

\forall x\in\R,\quad\exp(ix) = \exp\left(i2\pi.\frac{x}{2\pi}\right) = \exp\left(\ln(\exp(i2\pi)).\frac{x}{2\pi}\right)

Ici, on a un logarithme complexe dont j'ignore les lois qui le régissent.

Posté par
lolo271
re : Complexes 03-04-11 à 16:03

On peut prolonger le logarithme à  C - [0, infini[  par exemple, mais même là on n'a plus  log(a +b) = log(a) + log(b) ni les autres évidemment.

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Complexes 03-04-11 à 16:31

Oui, je le savais de loin. J'imagine que vous vouliez dire log(a*b)^^

Posté par
lolo271
re : Complexes 04-04-11 à 15:35

oui !  



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1674 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !