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PUISSANCE entière d'un nombre complexe Quels sont les nombres
complexes qui, élevés à une puissance, produisent un résultat totalement réel,
sans partie imaginaire. Le résultat peut être un nombre entier ou inclure des racines carrées. Exemple: ( 1 + i )8
= 16 |
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Carré |
+
2 iab |
Condition: 2 iab = 0 a = 0 ou b = 0 |
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Cube |
i (3a2b – b3) |
Condition: 3a2b – b3 = 0 b= 0 ou 3a2 – b2
= 0 b = a3 Exemple: (1 + i 3)3 = 1 – 9 + i
(33 – 33) = – 8 (2 + i 23)3 = –
64 |
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P4 |
i (4a3b
– 4ab3) |
Condition: 4a3b –
4ab3 =0 a = 0 ou b = 0 ou a2 – b2 = 0 b = b Exemple: (1 + i)4 =
– 4 (2
– 2i)4 = – 64 |
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P5 |
i (5a4b
– 10a2b3 + b5) |
Condition: 5a4b –
10a2b3 + b5 = 0 b = 0 ou 5a4 – 10a2b2 + b4
= 0 Seule possibilité a =
b = 0. |
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i (6a5b
– 20a3b3 + 6ab5) |
Condition: a = 0 ou b = 0 ou 3a4 – 10a2b2 + 3b4 On retrouve:
b
= a3 Exemple: (1 + i 3)6 =
((1 + i 3)3)2
= (– 8)2 = 64 Et
de nombreuses autres solutions (2+ i 6)6 =
512 (3+ i 3)6 = 1 728 (5+ i 15)6 = 8
000 |
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Les premières puissances de nombres complexes donnent
pour résultats les nombres 4 et 8, des puissances
de 2. On comprend que les puissances plus élevées nous donnent les autres
puissances de 2.
À partir de ces valeurs, il est possible de construire
leurs multiples. |
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Partant de l'égalité ( 1 + i )4 = – 4
, nous
pouvons en créer une infinité par multiplication de chaque côté ( k + i.k )4
= – 4 k4 . Et, cela est valable pour toute
valeur de k entière. Cette propriété reste valable aussi pour les racines qui
produiront des nombres réels, voire parfois des
nombres entiers.
Avec la racine carrée,
ce sont des nombres entiers, comme vous pouvez le constatez sur ce tableau. Un
nombre complexe du type (x + i x)k est entier si k est un multiple de 4. Il est purement imaginaire
si k = 4h + 2.
Avec la racine cubique,
voici des exemples et les formules générales: Un
nombre complexe du type (x + i x)k est entier si k est un multiple de 12. Il est purement
imaginaire si k = 12h + 6.
Avec la racine cinquième,
( + i )k
est entier si k est un multiple de 20 (= 4 x 5). |
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Inventaire des types de
nombres
Nombres
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