Petit problème d'analyse complexe

Bonjour
De l'aide pour ce problème svp.
Trouver où se trouve l'erreur : $-1=\sqrt{-1}\sqrt{-1}=\sqrt{(-1)(-1)}=\sqrt{1}=1$.

Réponses

  • La racine carrée n'est pas multiplicative (déjà qu'elle n'est pas bien définie sur $\mathbb R$ tout entier).
  • Il faut appeler un chat par son nom, $\sqrt{-1}$ c'est quoi ?
    Si c'est $i$ ( ancienne notation), tu refais tes calculs en connaissance de cause
    Le 😄 Farceur


  • Peut-on vraiment parler d'analyse complexe ici d'ailleurs ?
  • Si on définit $\sqrt{}$ en passant par une détermination du logarithme.

    $\sqrt{z}:=\exp\left(\dfrac{1}{2}\ln z\right)$

    mais dans ce cas, cette racine carrée ne prendra pas les valeurs attendues sur les réels strictement positifs. B-)-

    PS:
    Si on veut définir cette fonction sur les réels négatifs on ne va pas utiliser la détermination principale du logarithme.
  • Si la question m'est adressée, ici l'analyse réel est insuffisant puisque racine de -1 n'as pas de sens.
    Le 😄 Farceur


  • Si on prend comme coupure la demi-droite $\{y<0\}$

    sauf erreur, on a:

    $\ln(-1)=i\dfrac{3}{2}\pi$

    $\ln(1)=i\dfrac{1}{2}\pi$

    $\sqrt{-1}=\exp\left(i\dfrac{3}{4}\pi\right)=-\dfrac{\sqrt{2}}{2}+i\dfrac{\sqrt{2}}{2}$

    $\sqrt{1}=\exp\left(i\dfrac{1}{4}\pi\right)=\dfrac{\sqrt{2}}{2}+i\dfrac{\sqrt{2}}{2}$

    $\sqrt{-1}\times \sqrt{-1}=-i$

    $\sqrt{1}\times \sqrt{1}=i$
  • Bonjour @Fin de partie,

    Tu as fait une erreur : essaie encore.
  • Je suis d'accord avec vous sur $\mathbb R$ $\sqrt{-1}$ n'a pas de sens donc forcément je suis dans $\mathbb C$. Et j'ai parlé d' analyse complexe car cet exercice m'a été donné dans la fiche de T.D. sur "Intégration complexe et théorie de Cauchy". Je n'ai sais pas qu'elle rapport il y a sur les deux mais c'est ainsi.
    Maintenant qu'il faille dire qu'elle détermination utiliser et montrer où il y a l'erreur ça c'est mon problème merci.
  • Il faut d'abord comprendre ce que signifie $R$ . Utiliser $\log$ pour définir $R$ ne fait que déplacer le problème. Alors, comment est défini $\log$ ? Et où ?
    Une fois que $R$ est défini (comme une application holomorphe, de préférence !); comme Poirot l'a dit, pourquoi penser que $R(a)R(b)=R(ab)$ ?
  • Comme l'a dit poirot le problème vient du fait que ma racine n'est en général pas multiplicative sur un domaine de $\mathbf C$. On peut quand même noter que si on définit la racine carrée à partir de la détermination principale du logarithme la racine carrée sera multiplicative à condition que les arguments des nombres complexes soient assez petits. Ici tu as en fait une preuve que toute racine vérifiant $\sqrt{-1}\sqrt{-1}=\sqrt{1}$ doit aussi vérifier $\sqrt 1 = -1$, et que donc ce n'est pas la racine carrée "usuelle" sur $\mathbf R_+$.

    fdp a écrit:
    mais dans ce cas, cette racine carrée ne prendra pas les valeurs attendues sur les réels strictement positifs. B-)-
    Bah si... avec la détermination principale du logarithme par exemple.
  • Mojojo:

    La détermination principale du logarithme correspond à la coupure $\{x<0\}$, explique moi, dès lors, comment tu définis $\ln(-1)$ B-)-

    Mais si tu prends la coupure que j'ai prise plus haut tu peux définir $\ln 1$ et $\ln( -1)$ mais ce n'est pas sans désagrément comme déjà indiqué :-D
  • Poirot quant tu dis la racine carrée n'est pas multiplicative qu'entends tu par la??? Qu'on a pas le droit de faire. $\sqrt{-1} \sqrt{-1}$????
  • On n'a jamais $\sqrt{a} \sqrt{b}=\sqrt{ab} $ pour tout nombre complexe $a$,$b$
  • jamais FDP ? je rappelle d'un reel est un complexe:-D
    Le 😄 Farceur


  • On ne va pas pouvoir généraliser à une partie de $\mathbb{C}$ contenant l'axe des abscisses tout entier, la fonction racine carrée.

    YvesM:
    Je ne vois pas mon erreur à priori.
  • Gebrane0:

    Tu ne sais pas ce que veut dire TOUT? B-)-
  • Je dirais que jusqu'ici je suis toujours perdu. Je sais que le problème est le passage de $\sqrt{-1}\sqrt{-1} à \sqrt{(-1)(-1)}$
    Mais comment le montrer.
  • Bah tu l'as montré puisque tu aboutis à une absurdité dans ton premier message !
  • fdp a écrit:
    Mais si tu prends la coupure que j'ai prise plus haut tu peux définir $\ln 1$ et $\ln(-1)$ mais ce n'est pas sans désagrément comme déjà indiqué
    :-D

    Bah non... On prend n'importe quelle détermination du logarithme qui correspond avec le logarithme naturel sur $\mathbf R_+$ et qui soit aussi définie sur $\mathbf R_-$ et on retrouve bien la racine usuelle sur $\mathbf R_+$.
  • Ok FDP
    Ta phrase ressemble à frotter son oreille gauche par la main droite
    Le 😄 Farceur


  • Non je n'ai pas fais j'ai demandé de trouver l'erreur et d'expliquer pourquoi c'est une erreur.
  • Bonjour @Fin de partie,

    Avec ta coupure que vaut $\exp(i \times 0) =\exp(0)$ ? Ou se trouve le point représentant cet affixe ? Alors que vaut $\exp( i \pi 3/4)$ ?
  • Tu rigoles là ? La seule règle fautive que tu utilises dans ton premier message est celle dont on te parle depuis le début, c'est-à-dire la multiplicativité de la fonction racine. Et tu demandes en quoi c'est une erreur ? Ton premier message en est une démonstration.
  • YvesM:

    J'ai un doute sur mes souvenirs.

    Dans la détermination du logarithme avec la coupure $\{y<0\}$
    Dans mon souvenir $Ln(z)=\ln(z)+i\arg(z)$

    arg(z) est l'angle entre la demi-droite "Oz" et la demi-droite $\{y<0\}$ en tournant dans le sens trigonométrique.

    Je dois me tromper :-D
  • Bonjour,

    Tu n'as pas répondu à la question. Je te laisse trouver tout erreur ou pas.
  • YvesM:


    $exp(0)=1$ peu importe la coupure considérée.

    $exp\left(i\dfrac{\pi}{4}\pi\right)=\dfrac{\sqrt{2}}{2}+i\dfrac{\sqrt{2}}{2}$ indépendamment de toute coupure.


    PS:
    J'ai corrigé une grossière erreur. :-D
  • Bonjour.

    Raisonner juste avec des notations douteuses n'est pas à la portée de tout le monde. Il est donc raisonnable d'adopter des notations qui facilitent le raisonnement, plutôt que des notations qui embrouillent les choses.

    Il y a [size=large]la[/size] racine carrée $x\mapsto \sqrt{x} $, définie sur les réels positifs, telle que la racine carrée d'un nombre soit [size=large]le[/size] nombre dont le carré redonne le nombre initial.

    Et il y a la correspondance réciproque de la fonction carré dans le corps $\C$. On a: $sqrt(4)=\{+2,-2\}$, $sqrt(4i)=\{+2i,-2i\}$. Chacune de ces deux correspondances est évidemment multiplicative, tandis que la deuxième n'est évidemment pas une fonction.

    Il est bien connu, depuis Euler, que la notation $\sqrt{-1}$ est débile: il y aura toujours quelqu'un pour comprendre de travers. La seule façon de se débarrasser de cette notation est de définir $\sqrt{-1}$ comme une procédure aléatoire qui donne $+i$ avec une probabilité $1/2$ et $-i$ avec une probabilité $1/2$. Et alors $\sqrt{-1} \times \sqrt{-1}$ est une nouvelle procédure aléatoire, qui donne $+1$ avec une probabilité $1/2$ et $-1$ avec une probabilité $1/2$.

    Anders gesagt: on fait un quart de tour. Puis on fait un quart de tour, le même ou bien l'autre. De combien a-t-on tourné ? Application à la géométrie: le bissecteur d'un angle de demi-droites est une droite, tandis que le bissecteur d'un angle de droites est un gudule (union de deux droites perpendiculaires).

    Cordialement, Pierre.
  • @pdlx1
    Alors l’énoncé initial de poli est vrai avec quel probabilité, faux avec quel probabilité ?
    Merci
    Le 😄 Farceur


  • @ gebrane0. Qu'est-ce que tu ne comprends pas dans la phrase:

    "Il est bien connu, depuis Euler, que la notation $\sqrt{-1}$ est débile: il y aura toujours quelqu'un pour comprendre de travers" ?

    Cordialement, Pierre.
  • @pldx1
    Ma question était d'ordre humoristique. Calculer la probabilité qu'un énoncé mathématique soit vrai. Exemple Calculer la probabilité qu'une conjecture soit fausse.
    Le 😄 Farceur


  • Moi j'aurais aimé cette réponse que j'espère être juste.
    $\sqrt{-1}=${$i,-i$}, donc $\sqrt{-1} \sqrt{-1}$ a quatre valeurs. Tandis que $\sqrt{(-1)(-1)}$ en a deux.
  • Poli,

    si tu attendais ça, il fallait donner ta définition de $\sqrt{-1}$. Chacun a choisi sa propre définition (voire "pas de sens"), pourquoi nous avoir caché la signification que tu donnais à l'écriture $\sqrt{-1}$ ? D'ailleurs, gebrane0 te l'a demandé dès le début dans ce message.

    D'ailleurs, tu n'as pas défini le produit $\{i,-i\}\{i,-i\}$. Tu dis que ça donne 4 valeurs, c'est une opinion, pas un fait prouvé.

    Mais continue à faire et écrire n'importe quoi ....
  • @poli12 : Tu as deux choses à faire ni plus ni moins :
    1- Définir $\sqrt{z}$ pour tout $z$ dans $\mathbb C$
    2- Établir la propriété $\sqrt{zz'}=\sqrt{z}\sqrt{z'}$ pour tout $z$ et $z'$ dans $\mathbb C$.

    Ce jour là on peut continuer la discussion :-D.
  • Je m'excuse mais je n'avais pas bien cerné leurs questions.
    $z\mapsto \sqrt{z}$ est la fonction multiforme. Et moi comme je m'y connais pas trop j'ai mis la question comme elle m'a été donnée en TD.
  • Sans aller jusqu'à chercher ces histoires de fonctions multiformes, la question telle qu'elle est posée appelle une seule réponse possible, que l'on a expliqué plusieurs fois dans le fil.
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