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propriétés des puissances rationnelles

Posté par
orelo
15-06-08 à 11:29

Bonjour à tous,

je voudrais essayer de redémontrer que:

pour tous rationnels (positifs pour commencer) r1 et r2, pour tout réel positif a, on a:

ar1+r2=ar1*ar2

on peut montrer facilement que:

an1+n2=an1*an2  pour n1 et n2 entiers naturels car égal à a*...*a  n1+n2 fois

et sachant que a1/n2 représente le réel tel que

(a1/n2)n2=1

le résultat est proche mais je n'arrive pas à conclure...

Merci pour vos réponses

Posté par
sloreviv
re : propriétés des puissances rationnelles 15-06-08 à 12:04

, bonjour
as tu etabli que a^{p/q}=a^{kp/kq}qq soit p,q,k entiers , k ,q non nuls?
apres tu metston r1 et r2 au mm denominateur

Posté par
orelo
re : propriétés des puissances rationnelles 15-06-08 à 12:56


je dirais oui puisque p/q=kp/kq , mais que représente ap/q ? (a1/q)p ? comment le justifier ?

Posté par
orelo
re : propriétés des puissances rationnelles 15-06-08 à 13:10

peut-on le mettre en convention ?

Sinon si j'ai bien compris, on a:

ap1/q1+p2/q2 = a(p1q2+p2q1)/q1q2 = (a1/q1q2)p1q2+p2q1
                        =(a1/q1q2)p1q2 * (a1/q1q2)p2q1     car p1q2 et p2q1 entiers naturels
                        =(ap1q2/q1q2) * (ap2q1/q1q2)
                        =(ap1/q1)*(ap2/q2)

Posté par
orelo
re : propriétés des puissances rationnelles 15-06-08 à 13:34

au fait , en relisant dans le premier topic, c'est :

(a1/n2)n2=a

la convention serait donc compatible avec ce résultat, est - ce suffisant ?

Posté par
sloreviv
re : propriétés des puissances rationnelles 15-06-08 à 16:32

pour moi tu considere les fonctions de R+* dans R+* notées
f_p:x\rightarrow f_p(x)=x^p avec p entier non nul
et leur reciproque notée f_{1/p}et
x^{p/q}=f_{p}\circ f_{1/q}(x)= f_{1/q}\circf_{p}(x)

Posté par
sloreviv
bug latex 15-06-08 à 16:34

pour moi tu considere les fonctions de R+* dans R+* notées
f_{p}x\mapsto f_p(x)=x^p avec p entier non nul
et leur reciproque notée f_{1/p}et
x^{p/q}=f_{p}\circ f_{1/q}(x)= f_{1/q}\circ f_{p}(x)

Posté par
sloreviv
re : propriétés des puissances rationnelles 15-06-08 à 16:36

à moins que tu puisses passer par exp et alors là c'est tout simple
x^r=\exp(r\ln(x))

Posté par
orelo
re : propriétés des puissances rationnelles 15-06-08 à 19:14


d'accord, la solution exponentielle ne convient pas dans mon cas vu que c'est justement pour définir la puissance d'un réel, et donc ex que je me pose cette question.

Donc avec les fonctions fp et f1/q, on a

fp o f1/q(a)=(a1/q)p

cela revient à poser en convention ap/q=(a1/q)p

je pense que ça colle, on peut tout vérifier avec cette forme et ce passage a l'air obligé

merci pour tous ces renseignements !

Posté par
sloreviv
re : propriétés des puissances rationnelles 15-06-08 à 20:42

tu peux aussi retrouver la derivee de x\mapsto (x^p)^{1/q}

Posté par
sloreviv
re : propriétés des puissances rationnelles 15-06-08 à 20:42

, les limites etc

Posté par
orelo
re : propriétés des puissances rationnelles 15-06-08 à 20:49

oui pour la dérivée j'avais déjà déjà penser au problème, on utilise (f^-1)'=1 / f'of^-1 et (f o g)'= g' * (f' o g)
ça marche bien, pour les limites je ne me suis pas trop posé la question à vrai dire...

Posté par
sloreviv
re : propriétés des puissances rationnelles 15-06-08 à 20:51

pareil en sachant donner les limites d'une fonction reciproque à partir de la fonction initiale

Posté par
orelo
re : propriétés des puissances rationnelles 15-06-08 à 21:29

ok, en tout cas j'ai enfin compris ce problème sur les puissances, que signifie e par exemple, comment le calculer, on ne se pose pas trop la question en général... on applique les formules que ce soit un réel, un rationnel ou entier relatif sans trop réfléchir à la véracité de ce qu'on écrit. merci pour le coup de pouce

Posté par
sloreviv
re : propriétés des puissances rationnelles 15-06-08 à 22:51

oui n'oublies pas de dire exp continue pour passer de exp({p_n\over q_n}) à exp(\pi) ce fut l'une de mes erreurs quand j'etais dans les etudes ...

Posté par
orelo
re : propriétés des puissances rationnelles 15-06-08 à 23:01

ah... oui et bien c'est en refaisant la leçon de l'oral sur l'exponentielle que je me suis vraiment posé la question:
pourquoi a-t-on exp(x)=ex et toutes les propriétés sur les puissances qui en découlent ?

donc on définit ex = lim exp(un) avec un suite de rationnels tendant vers x, la continuité assurant l'existence de la limite, et étant dense dans

or on montre assez rapidement que exp(r)=er avec r rationnel

et c'est là qu'on utilise justement la propriété du topic, d'où mon questionnement pour remonter plus loin

là ça y est je crois qu'il n'y a plus de "trou" dans la construction, enfin j'espère...

Posté par
sloreviv
re : propriétés des puissances rationnelles 15-06-08 à 23:18

moi c'etait dans la recherche des fonctions de R dans R non constantes transformant sommes en produits : on exprime f({p\over q}) par (f(1))^{p\over q}
p et q entiers, q non nul et apres on passe à f(x), x reel

Posté par
orelo
re : propriétés des puissances rationnelles 16-06-08 à 07:50

d'accord, ici on définie l'exponentielle avec le théorème de Cauchy-Lipschitz solution de y'=y et y(0)=1.
quel est le plus facile à admettre, l'existence d'une fonction continue et dérivable vérifiant cette équation différentielle, l'équation caractéristique f(x+y)=f(x)*f(y), ou alors la réciproque du log où on admet que toute fonction continue a une primitive...

Posté par
jamo Moderateur
re : propriétés des puissances rationnelles 16-06-08 à 12:51

Bonjour,

je me permets de signaler la 1ère épreuve du Capes externe 2001, qu'on peut trouver ici avec son corrigé :

La 1ère partie traite justement de la définition de l'exponentielle par l'équation fonctionnelle, et toutes les propriétés y sont démontrées.

Posté par
orelo
re : propriétés des puissances rationnelles 16-06-08 à 13:54

bonjour jamo,

effectivement, je l'avais préparé pour l'écrit ce sujet, on montre qu'il y a que les fonctions exponentielles qui vérifie l'équation fonctionnelle donnée sous une condition de continuité

en passant merci pour le lien pour les questions de l'oral, je suis justement en train de "feuilleter" tout ça, quelques questions valent le coup d'être préparées

Posté par
jamo Moderateur
re : propriétés des puissances rationnelles 16-06-08 à 18:53

On trouve aussi sur Megamaths des documents de "questions-réponses" sur certaines leçons d'oral, ça semble assez intéressant : (voir les étoiles oranges)



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