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Identités
de Brahmagupta Applications Où il est question d'anneaux
et de nombres complexes. Puis d'un calcul astucieux
d'une fraction approximant de très près une racine carrée. |
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Identité
valable pour les nombres entiers
(anneau des entiers), les nombres rationnels
(anneau des nombres rationnels. |
et
d'une manière générale pour tout anneau commutatif. |
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Si
la somme de deux carrés
est un objet mathématique. Le
produit de deux de ces
objets donne un objet de même type. |
= (a² + b²) Alors x = L'ensemble
des sommes de deux carrés est clos pour l'opération multiplication. |
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Calcul
avec les nombres complexes. Utilisation
de l'identité remarquable
avec une somme de deux carrés a²
+ b² = (a + ib) (a – ib). |
N = (a² + b²) (c² + d²) = (a + ib) (a - ib) (c
+ id) (c - id) = (a + ib) (c + id) (a
- ib) (c - id) = [(ac - bd) + i(ad +
bc)] [(ac - bd) – i(ad + bc)] = (ac - bd)² - i² (ad
+ bc)² = (ac - bd)² + (ad +
bc)² |
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Dans
le monde des nombres complexes, la norme est égale à la somme
des carrés des parties réelles et imaginaires. Notre
propriété permet de calculer la norme d'un produit de nombres
complexes. |
C = a + ib N( C ) = a² + b² Alors N(
C.D ) = N( C ) . N( D ) |
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Cette
propriété permet de démontrer que le produit d'un carré par un nombre premier de la forme 4n+1 est une somme de
deux carrés. Et
donc que tout nombre premier de la forme 4n + 1 est la somme de deux carrés. |
Exemples 2² x 5 =
20 = 4² + 2² 3² x 5 = 45 =
6² + 3² 4² x 13 = 208 = 12² + 8² 5² x 13 = 325 = 15² + 10² |
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Brahmagupta fait des essais avec sa fameuse formule. Il obtient une relation qui, si N/F² est petit, produit une fraction
proche de racine de n. |
N
= (a² – nb²) (c² – nd²) = (ac + nbd)² - n (ad+bc)² N
= E² – n F² |
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Il la teste la racine
de 3 avec: 7² – 3 x 4² = 49 –
48 = 1 |
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Il pousse ses recherches et
donne: a = c = 97 et b = d = 56 En remarquant que: 97² – 3 x 56² = 9 409 – 3 x 3 136 = 9 409 – 9 408 = 1 |
Fraction = 1,73205081001473 Racine de 3 = 1,73205080756888 |
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Voir Calcul des racines carrées
– Index
Merci à Jean-Marc D.
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Remarquez
que les carrés purs
n'apparaissent pas. |
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Formule
avec a = c, b = d et numérateur = 1 |
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Racine de 5 avec 161 et 72 |
Fraction = 2,23606797791580 Racine de 3 = 2,23606797749979 |
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Identité de Brahmagupta-Fibonacci – Applications |
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