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Niveau Licence Maths 1e ann
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Limite - Nombre Complexe

Posté par
johntrump
01-02-17 à 01:12

Bonjour,

Je dois calculer une limite mais je n'y arrive pas, je dois montrer que pour tout x et que pour z + où : z = x + iy

limIm(z) -> 0 Im((z²-4)) = (4-x²)+

J'ai tenté un développement mais ça semble être complexe sans vouloir faire de jeu de mot :

Im((z²-4)) = Im(((x² + 2xiy - y²)-4))

Mais à la question précédente je devais montrer que z (z²-4) était analytique. Je ne sais pas si ça peut aider a trouver la limite  avec une série...

Posté par
verdurin
re : Limite - Nombre Complexe 01-02-17 à 01:43

Bonsoir.
Il y a des choses que je ne comprend pas dans ton énoncé, par exemple les + en indice ne sont pas une notation universelle. Et leur signification m'est inconnue.

Mais il y a un problème plus grave :
que signifie \sqrt{-4} ?
À ma connaissance il n'y a pas de réponse canonique.

Et la fonction z\mapsto \sqrt{z^2-4} n'est certainement pas analytique sur C.

Il faut préciser un domaine et une définition.

Posté par
johntrump
re : Limite - Nombre Complexe 01-02-17 à 02:19

Oui c'est vrai que ce n'est pas universelle :

x+ = max(x,0) (la partie positive de x)

+ signifie les nombres complexes dont la partie réelle est positive.

Par contre je ne vois pas de \sqrt{-4} je voulais écrire :

Im(\sqrt{z^2-4}) = Im(\sqrt{(x^2 + 2ixy - y^2)-4})

Posté par
jsvdb
re : Limite - Nombre Complexe 01-02-17 à 10:33

Bonjour johntrump.

Il n'existe pas de détermination continue d'une racine sur \C^*, ni même sur le cercle unité.
Comme dit Verdurin, que je salue au passage, tu dois préciser un domaine et une détermination de la racine.

Par défaut, on considère la fonction r définie sur \C-\{z / Re(z) \leq 0~et~Im(z)=0\}=\C-\R_- par, si z = \rho.e^{i.\theta}, \rho > 0, \theta \in ]-\pi,\pi[, r(z) = \sqrt \rho.e^{\theta/2}. Tu peux vérifier qu'elle y est bien continue.

Dans ce cas ton énoncé devient à priori : calculer \lim_{\theta \rightarrow \pm \pi}r(z^2-4)

Et là, tu fais comme pour le cas réel, tu cherches le domaine de la fonction définie formellement par \phi : z \mapsto r(z^2-4)

Alors, là, évidemment, le passage en polaire n'est pas évident, mais en cartésien, c'est plus simple : z^2-4=(x^2-y^2-4)+(2xy)i

Les points interdits seront donc pour x = 0 ou pour y = 0.

Pour x = 0 : il faut -y^2-4 > 0 donc aucun y n'est valide

Pour y = 0 : il faut x^2 - 4 > 0 c'est-à-dire |x| > 2.

Tu fais un dessin et tu vois le domaine (il est ouvert, mais non connexe) puis tu regardes ce qui se passe lorsque z se rapproche de l'axe des imaginaires (par la droite ou par la gauche) sans être sur l'axe des réels à partir de |x| \leq 2

Posté par
jsvdb
re : Limite - Nombre Complexe 01-02-17 à 10:52

jsvdb @ 01-02-2017 à 10:33

Dans ce cas ton énoncé devient à priori : calculer \lim_{\theta \rightarrow \pm \pi}r(z^2-4)

Erratum : Dans ce cas ton énoncé devient à priori : calculer \lim_{\theta \rightarrow \pm \frac{\pi}{2}}r(z^2-4)

Posté par
jsvdb
re : Limite - Nombre Complexe 01-02-17 à 11:12

Bon, je vais y arriver :

jsvdb @ 01-02-2017 à 10:33

Tu fais un dessin et tu vois le domaine (il est ouvert, mais non connexe) puis tu regardes ce qui se passe lorsque z se rapproche de l'axe des imaginaires (par la droite ou par la gauche) sans être sur l'axe des réels à partir de |x| \leq 2


Tu fais un dessin et tu vois le domaine (il est ouvert, mais non connexe) puis tu regardes ce qui se passe lorsque z se rapproche de l'axe des réels (par au-dessus ou par en-dessous) sans être sur l'axe des imaginaires :

- si |x| > 2 : aucun problème.
- sinon ...

Par suite l'erratum précédent n'a pas lieu d'être.



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