NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

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ORIENTATION GÉNÉRALE  - M'écrire - Édition du: 11/11/2009

 

 -Ý- RUBRIQUE: Nombres IMAGINAIRES

Glossaire

§  Introduction

§  Complexes

§  Quaternions

§  Octavions

§  Historique

§  Factorisation

§  Trois Algèbres

§  Cyclotomique

§  Somme carrés

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§   

§   

 

Sommaire de cette page

 

>>> INTRODUCTION

>>> ALGÈBRE, GÉOMÉTRIE & TOPOLOGIE

 

 

Pages voisines

§  Nombres réels

§  Nombres Périodiques

§  Constantes

§  Construction de l'heptagone


 

NOMBRES IMAGINAIRES   (5i)

& NOMBRES COMPLEXES    (4 + 5i)                           

 

Un monde fascinant

 

Un imaginaire bien utile

§  La lettre "i "est l’initiale du mot imaginaire

Ø Elle est utilisée pour caractériser un nombre singulier, bien utile, mais sans existence réelle

§  Par définition

Ø i x i = -1

Ø ou autrement dit i est la racine carrée de -1:   i = Ö-1

§  Avec ce simple nouveau nombre, il s’agit là, bel et bien, de la construction d’un nouveau monde de nombres aux vertus extraordinaires

Ø Ceux des nombres imaginaires lorsqu'il sont seuls (5i)

Ø Et des nombres complexes, lorsqu'ils sont associés aux réels (4 + 5i)

 

De façon imagée

§  Les nombres réels (qu'ils soient entiers 1 2 3 … ou décimaux 1,23  3,14 ...) se représentent facilement sur une droite comme sur une règle graduée

§  Avec les nombres imaginaires (complexes), on étend le territoire de la ligne à la surface

 

§  Ces nombres constituent un outil pratique pour résoudre des problèmes en électricité, en fait, partout où il y a du mouvement, des ondes

 

Imaginary Numbers: numbers that when squared give a negative result.

If you square a real number you always get a positive, or zero, result. For example 3 × 3= 9, and (-3) × (-3) = 9. What is  ?

The unit imaginary numbers is  ,the square root of minus one, and its symbol is  or sometimes .

Then   and, for example: .

 

 

 

 

-Ý- INTRODUCTION

Compter (le nombre de bêtes dans le troupeau)

Les Grecs pensaient que toute mesure pouvait se faire avec des fractions: les nombres rationnels

L'école de Pythagore découvre que la racine de 2 ne peut être une fraction!

C'est une valeur incommensurable, un nombre irrationnel

Les nombres réels sont tous les nombres rationnels, comme irrationnels, y compris les racines des nombres entiers positifs: Ö 2, Ö 3, Ö 7…

Comment résoudre le cas des racines des entiers négatifs? Ö -1 = ?

On a trouvé pratique de poser Ö -1 = i

Et, on a généralisé en formant les nombres complexes a + ib

Ils sont devenus la solution de nombreux problèmes

Ils sont représentés par un point sur le plan

Pourquoi ne pas passer du plan au volume, de la dimension 2 à 3?

C'est l'invention des quaternions

et de son algèbre particulière

Peut-on généraliser et trouver d'autres types de nombres, d'autres types d'algèbres?

Non, répond Frobenius: il n'y a que les réels, les complexes et les quaternions si on veut conserver certaines propriétés de ces nombres (multiplication, en particulier)

On peut, néanmoins, former d'autres nombres, mais en laissant tomber certaines propriétés

  • Sédénions

Après les nombres complexes (algèbre à 2 dimensions), les quaternions (4), les octavions (8), voici les sédénions (16)

On a été amené à considérer la racine carrée de - 1. Et pourquoi pas la racine nième de -1.

C'est le monde des nombres cyclotomiques

 

 

 

-Ý- ALGÈBRE, GÉOMÉTRIE & TOPOLOGIE 

Tout est parti de la racine carrée de - 1

Pour aboutir à une représentation géométrique

Puis à des tentatives de généralisations des algèbres

Pour aboutir, au XXe siècle, à la recherche de démonstrations

sur l'existence et le nombre possibles d'algèbres,

lesquelles démonstrations font une incursion profonde

dans un nouveau domaine ardu, la topologie

  

 

Algèbre classique

Les opérations classiques y sont réalisées

comme en arithmétique habituelle

Addition, soustraction, multiplication, division

 

En particulier

Une règle importante:

Le module du produit

est égal

au produit des modules

  

 Voir Topologie


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