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Niveau Maths sup
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racine carrée d'un nombre complexe

Posté par
sgu35
09-11-20 à 13:01

Bonjour,
j'ai une question concernant la racine carrée d'un nombre complexe:
en notant \omega=a+ib, et z=x+iy,
z^2=\omega \leftrightarrow x^2=1/2(\sqrt{a^2+b^2}+a et y^2=1/2(sqrt{a^2+b^2}-a
Pour contrôler le résultat, on remplace le x_0 et y_0 obtenus ci-dessus. J'arrive au résultat suivant:
z^2=a+/-ib.
alors qu'il faudrait trouver a+ib tout court...
{

Posté par
sgu35
re : racine carrée d'un nombre complexe 09-11-20 à 13:04

Bonjour,
j'ai une question concernant la racine carrée d'un nombre complexe:
en notant \omega=a+ib, et z=x+iy,
z^2=\omega \Leftrightarrow x^2=1/2(\sqrt{a^2+b^2}+a) et y^2=1/2(\sqrt{a^2+b^2}-a)
Pour contrôler le résultat, on remplace le x_0 et y_0 obtenus ci-dessus. J'arrive au résultat suivant:
z^2=a+/-ib.
alors qu'il faudrait trouver a+ib tout court...

Posté par
Glapion Moderateur
re : racine carrée d'un nombre complexe 09-11-20 à 13:38

Salut,
Effectivement, la méthode usuelle c'est d'écrire (x+iy)²=a+ib on en déduit :
x²-y² = a
2xy = b
en utilisant les modules x² + y² = (a²+b²)
(c'est comme ça que tu as dû trouver ton x² et y²), on introduit des solutions parasites parce que ça n'est pas équivalent, souvent on utilise le système :
x² + y² = (a²+b²)
x² - y² = a
parce que c'est plus pratique, mais on oublie pas de rajouter que xy doit avoir le signe de b ce qui va éliminer la solution parasite qui s'est introduite.

Posté par
boninmi
re : racine carrée d'un nombre complexe 09-11-20 à 13:39

La question est le choix de y .
Si tu changes y en -y (ce qui ne change pas y2), z2 est changé en son conjugué a-ib .
La méthode permet donc de trouver à la fois une racine carrée de z et une racine carrée de son conjugué., qui sont conjuguées elles mêmes.

Posté par
sgu35
re : racine carrée d'un nombre complexe 09-11-20 à 13:52

Quand on remplace x^2 par 1/2(\sqrt{a^2+b^2}+a) et y^2 par 1/2(\sqrt{a^2+b^2}-a)
on trouve z^2=a+i*signe(b)*b
comment enlever la solution parasite a-ib?

Posté par
boninmi
re : racine carrée d'un nombre complexe 09-11-20 à 13:54

Il me semble que Glapion vient de l'expliquer ...

Posté par
sgu35
re : racine carrée d'un nombre complexe 09-11-20 à 14:00

désolé je ne comprend pas son explication...

Posté par
boninmi
re : racine carrée d'un nombre complexe 09-11-20 à 14:03

y doit être choisi de façon à ce que le produit xy soit du signe de b.

Posté par
sgu35
re : racine carrée d'un nombre complexe 09-11-20 à 14:18

Si je comprend bien,
si x>0 et b>0 alors y>0
si x>0 et b<0 alors y<0
si x<0 et b>0 alors y<0
si x<0 et b<0 alors y>0

Posté par
boninmi
re : racine carrée d'un nombre complexe 09-11-20 à 15:06

Si tu veux être complet il faudrait envisager les cas de nullité ...
En réalité cette énumération n'est pas très utile, dans les cas concrets les valeurs numériques sont connues et le choix est immédiat : c'est la méthode qu'il faut retenir.

Posté par
sgu35
re : racine carrée d'un nombre complexe 09-11-20 à 16:06

Citation :
Si tu veux être complet il faudrait envisager les cas de nullité ..

Si b=0, et si a>0, alors y=0
Si b=0, et si a<0, alors x=0.
Si b=0 et a=0, alors x=0 et y=0.
Est-ce un bon raisonnement?

Posté par
sgu35
re : racine carrée d'un nombre complexe 09-11-20 à 16:18

Citation :
Si b=0, et si a>0, alors y=0
Si b=0, et si a<0, alors x=0.
Si b=0 et a=0, alors x=0 et y=0.

J'ai oublié ce que valait y d'une part et x d'autre part :
Si b=0, et si a>0, alors y=0 et x=\sqrt{a} ou -\sqrt{a}
Si b=0, et si a<0, alors x=0 et y=\sqrt{-a} ou -\sqrt{-a}
Si  b=0 et a=0, alors x=0 et y=0



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