Détermination du logarithme complexe
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Détermination du logarithme complexe



  1. #1
    invite8d7ff8ba

    Détermination du logarithme complexe


    ------

    Bonjour, j'aimerais savoir pourquoi la détermination principale du logarithme complexe n'est définie que sur ?
    Pourquoi priver toute une "ligne" du plan complexe? Puisque et ,
    pourquoi ne pas faire comme une restriction sur cette fonction exponentielle avec pour qu'elle soit bijective (comme pour définir arcosh avec cosh|R+ ou comme pour sin/arcsin) ?
    Afin d'avoir ...
    En tout cas j'aimerais comprendre d'où viens le retrait de la droite :/

    Merci d'avance pour vos réponses...

    -----

  2. #2
    invite23cdddab

    Re : Détermination du logarithme complexe

    La raison est simple : on veut une fonction holomorphe, donc en particulier continue

    Et le logarithme complexe ne peut pas être continu sur

  3. #3
    invite8d7ff8ba

    Re : Détermination du logarithme complexe

    Pourquoi elle ne peut pas être continue sur cette droite?

  4. #4
    invite23cdddab

    Re : Détermination du logarithme complexe

    Trace le cercle unité sur le plan complexe. LPour le logarithme que tu proposes, la limite de quand tends en croissant vers est , tandis que la limite quand tend en décroissant vers est : ces deux limites n'étant pas égales, on ne peut pas prolonger la fonction par continuité en z=-1

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite8d7ff8ba

    Re : Détermination du logarithme complexe

    Même si on défininit ? Si on suit ce raisonnement, alors et ce n'est toujours pas continue... non?

    Je ne comprend pas pourquoi on ne définit pas le logarithme complexe avec une restriction sur l'argument (qui devient principal)?

  7. #6
    invite8d7ff8ba

    Re : Détermination du logarithme complexe

    En admettant que Log ne soit pas continue sur cette droite, pourquoi les calculatrices/xcas/mathematica retournent ? Si elle n'est pas continue il n'y a pas de valeurs ou c'est une convention?

  8. #7
    Resartus

    Re : Détermination du logarithme complexe

    Bonjour,
    Il faut bien choisir une détermination unique de l'argument, et donc du logarithme (sauf a trainer systématiquement les +2ikpi). On aurait tout à fait pu choisir la coupure sur une autre demi-droite (ou d'ailleurs, n'importe quelle courbe s'écartant de l'origine). Le choix de 0 -infini a l'avantage d'être le plus "symétrique" : Il permet notamment d'écrire que le ln du conjugué va être le conjugué du ln.

    Mais ce n'est pas toujours ce choix qui est fait. Dans certains logiciels, l'argument d'un nombre complexe est donné entre 0 et 2pi (ce qui équivaut à dire que la coupure du logarithme est faite sur l'axe O +infini).
    Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast

  9. #8
    invite8d7ff8ba

    Re : Détermination du logarithme complexe

    Est-il possible de définir le logarithme complexe ainsi : ? Mais je ne sais pas si on peut faire un prolongement analytique autour d'un point précis (sur -1)...

  10. #9
    Resartus

    Re : Détermination du logarithme complexe

    Bonjour,
    Il n'y a de problème pour faire un prolongement autour de n'importe quel point (sauf 0).
    De même que l'argument, le logarithme est parfaitement analytique, mais ce n'est pas une fonction, ou plus précisément c'est une fonction multivaluée, en ce sens que l'image d'un point quelconque est une infinité de points équivalents séparés par i2kpi. Et si on fait un parcours fermé qui tourne autour de l'origine en revenant au même point, l'image fait un parcours qui ne sera pas fermé, car elle se retrouve sur le point équivalent suivant.

    C'est seulement pour pouvoir retrouver une fonction au sens traditionnel (une seule image) qu'on est amené dans les calculs à faire une hypothèse de choix d'une de ces valeurs. Ce choix est arbitraire, mais une fois qu'il est fait, cela introduit une discontinuité de la fonction sur une demi droite partant de zero.

    Par exemple, dans votre choix, la discontinuité sera au dessous de l'axe. ln(-1) va valoir ipi, ln(-1+epsiloni) vaudra ipi+epsilon mais ln (-1-epsiloni) vaudra -ipi-epsilon (un saut de -2ipi au passage de l'axe)
    Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast

  11. #10
    invite8d7ff8ba

    Re : Détermination du logarithme complexe

    Du coup si on définit le logarithme partout sauf sur , est-ce qu'on peut "encadrer" avec "une sorte de disque" une valeur de ln(-1) par exemple?

  12. #11
    invite8d7ff8ba

    Re : Détermination du logarithme complexe

    Ou alors, a-t-on le droit de définir un logarithme continue/holomorphe sur et que pour tout réel négatif, la partie imaginaire de son logarithme soit "par convention" égale à ?
    De sorte que Log(- quelque chose + 0i) ne soit pas définie, juste une "sorte de complétion du domaine" où la fonction n'est pas continue pour retourner un nombre (puisque au sens de 2ikpi cette valeur existe)...
    Je ne sais pas si je suis clair, mais j'essaye de comprendre pourquoi ln(-|x|) = ln |x| + ipi, donc de trouver une définition "à peu près convenable" :/

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