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Séance de cours

Formules d'Euler et de Moivre : analyse des nombres complexes

Dans cours

MATH-101(g): Analyse I

Étudier les concepts fondamentaux d'analyse et le calcul différentiel et intégral des fonctions réelles d'une variable. ...

Description

Cette séance de cours couvre les formules d'Euler et de Moivre, définissant les nombres complexes et leurs propriétés. Il explique les applications de ces formules dans la recherche de solutions dans le plan complexe et la vérification des équations. La séance de cours explore également les propriétés fondamentales des nombres complexes et fournit des exemples pour illustrer leur utilisation.

Enseignant·e·s (2)

Annalisa Buffa

Lénaïc Chizat

Source officielle

Concepts associés (32)

Formule d'Euler

La formule d'Euler est une égalité mathématique, attribuée au mathématicien suisse Leonhard Euler. Elle s'écrit, pour tout nombre réel x, et se généralise aux x complexes. Ici, le nombre e est la base des logarithmes naturels, i est l'unité imaginaire, sin et cos sont des fonctions trigonométriques. Cette formule peut être interprétée en disant que la fonction x ↦ e, appelée fonction cis, décrit le cercle unité dans le plan complexe lorsque x varie dans l'ensemble des nombres réels.

Plan complexe

En mathématiques, le plan complexe (aussi appelé plan d'Argand, plan d'Argand-Cauchy ou plan d'Argand-Gauss) désigne un plan, muni d'un repère orthonormé, dont chaque point est la représentation graphique d'un nombre complexe unique. Le nombre complexe associé à un point est appelé l'affixe de ce point. Une affixe est constituée d'une partie réelle et d'une partie imaginaire correspondant respectivement à l'abscisse et l'ordonnée du point. On associe en général le plan complexe à un repère orthonormé direct.

Nombre complexe

En mathématiques, l'ensemble des nombres complexes est actuellement défini comme une extension de l'ensemble des nombres réels, contenant en particulier un nombre imaginaire noté i tel que i = −1. Le carré de (−i) est aussi égal à −1 : (−i) = −1. Tout nombre complexe peut s'écrire sous la forme x + i y où x et y sont des nombres réels. Les nombres complexes ont été progressivement introduit au par l’école mathématique italienne (Jérôme Cardan, Raphaël Bombelli, Tartaglia) afin d'exprimer les solutions des équations du troisième degré en toute généralité par les formules de Cardan, en utilisant notamment des « nombres » de carré négatif.

Leonhard Euler

Leonhard Euler (), né le à Bâle (Suisse) et mort le à Saint-Pétersbourg (Empire russe), est un mathématicien et physicien suisse, qui passa la plus grande partie de sa vie dans l'Empire russe et en Allemagne. Il était notamment membre de l'Académie royale des sciences de Prusse à Berlin. Euler fit d'importantes découvertes dans des domaines aussi variés que le calcul infinitésimal et la théorie des graphes. Il introduisit également une grande partie de la terminologie et de la notation des mathématiques modernes, en particulier pour l'analyse mathématique, comme la notion de fonction mathématique.

Nombre d'Euler

Les nombres d'Euler E forment une suite d'entiers naturels définis par le développement en série de Taylor suivant : On les appelle aussi parfois les nombres sécants ou nombres zig-zag. Les nombres d'Euler d'indice impair sont tous nuls. Ceux d'indice pair () sont strictement positifs. Les premières valeurs sont : 1 1 5 61 1 385 50 521 2 702 765 199 360 981 2 404 879 675 441 Les nombres d'Euler apparaissent dans le développement en série de Taylor de la fonction sécante (qui est la fonction dans la définition) : et, dans la version alternée de la série, dans celui de la fonction sécante hyperbolique : Ils apparaissent aussi en combinatoire comme nombres de configurations zig-zag de taille paire.

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