Université Pierre et Marie Curie 2017-2018 M. Michel Mémento sur









L'EXPONENTIELLE ET LE LOGARITHME COMPLEXES

tout nombre complexe admet une infinité de logarithmes ! On peut néanmoins définir une fonction logarithme complexe par une méthode élémentaire.


Une premi`ere approche du logarithme complexe

26 Feb 2005 Le logarithme est une fonction définie `a priori sur R ... Logarithme d'un nombre complexe et périodicité de la fonction exponentielle.


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Mémento sur les logarithmes complexes1. A. Existence des logarithmes. 1. Sans continuité : tout nombre complexe non nul admet un logarithme ; ceci traduit.
MementoLog


Chapitre 3 : Analyse complexe - Rennes

Représentation d'un nombre complexe dans le plan complexe définition du logarithme complexe demande un peu plus de travail cf. page 18.
transp complexe o ley





Analyse complexe (Notes de cours)

25 Apr 2019 Le logarithme complexe. La formule (1·3) montre qu'un nombre poss`ede une infinité de logarithmes définis modulo 2π par.
CoursANC


Logarithmes complexes En classe de Terminale : -on découvre la

A tout nombre complexe non nul de module et d'argument
Logarithmes complexes


ANALYSE COMPLEXE

définition le nombre complexe ¯z := x − iy l'écriture z = x + iy avec x posant Z = ln(ρ) + iθ (o`u ln est le logarithme népérien étudié au lycée qui.
analysecomplexe


Calculs et visualisation en nombres complexes

4.5 Int er^et des surfaces de Riemann pour les calculs en nombres complexes 74. 4.5.1 D efinition du logarithme et de l'exponentielle . . . . . . . . . 75.






Manuel dʼutilisation

1.3 Effectuer des calculs avec des nombres complexes . . . . . . . . . . . . 9 log2(x) Fonction logarithme en base 2 entrer log2(x) calcule.
book


214419 Université Pierre et Marie Curie 2017-2018 M. Michel Mémento sur

Université Pierre et Marie Curie 2017-2018

M. Michel

Mémento sur les logarithmes complexes

1

A. Existence des logarithmes

1. Sans continuité : tout nombre complexe non nul admet un logarithme ; ceci traduit

la surjectivité deexp :C!C. Toute applicationfdé...nie sur un ouvertUdeC telle queef=IdUest un logarithme.

2. Avec continuité : il n"existe pas de détermination continue du logarithme sur un

ouvert deCqui contientT

3. Avec holomorphie : tout détermination continue du logarithme sur un ouvert deC

est holomorphe.

4. Pour obtenir la continuité, on cherche des formules.

B. Unicité sous réserve d"existence

1. Siwetw0est un logarithme d"un nombre complexe non nulz,Rew= lnjzj.

2.wetw0sont des logarithmes d"un même nombre complexe non nul si et seulement

siw0w22iZ.

3. SiLetLsont deux déterminations continues du logarithme sur unmêmedomaine

DdeC, il existek2Ztel queL=L+ 2iketReL= ReL= lnjIdDj.

4. SiLest une détermination continue du logarithme sur un ouvertUdeC,Lest

holomorphe surUetL0=1Id U.

5. SiXest une partieXdeCetL:X!Cest une détermination du logarithme,L

réalise une bijection deXsurY=L(X),E= expXYest bijective etLY=E1.

C. Formules locales

1. On primitive surDla série de Taylor dez7!11zen0puis on utilise des homothéties

translations pour obtenir des déterminations holomorphes du logarithme sur tout disque de la formeD(a;jaj),a2C. une fonction continue surCpuisqu"il n"existe pas de détermination continue du logarithme surC.

3. (C1) et (B3) donnent (A3).

D. Formules globales pour la détermination principale

1.Logest l"unique logarithme dé...ni surCnRà valeurs dansR+ ];+[i.1

Texte non libre de droits

1

2. Formules trigonométriques. Siz2CnR,

Logz= lnjzj+iArgz

oùArg :CnR!];[est donnée par les formules

Arg(z) =

argtan

ImzRezsiRez >0

argcos

RezjzjsiImz >0

argcosRezjzjsiImz <0:

3. Formule intégrale. Siz2CnR,

Logz=Z

[1;z]d

E. Pièges et curiosités des logarithmes

1. En général,Log(ab)6= Loga+ Logblorsquea;b2CnR. D"ailleurs,Logn"est

même pas dé...nie eniialors qu"elle l"est eni.

2. Sia2R,limz!a;Imz>0Logzexiste et vautitandis quelimz!a;Imz<0Logzexiste et vaut

i.

3. SiLest une détermination continue du logarithme sur un ouvertUdeC,A= ImL

est une détermination continue de l"argument surUmais il n"y a aucune raison pour que a prioriA(U)soit contenu dans un intervalle de longueur2. Il y a des exemples oùA(U) =R+.

4. Soit

2C0([0;1];C)un chemin. Il existe une détermination continue du loga-

rithme le long de , c"est à dire une application continue`: [0;1]!Ctelle que =e`.= Im`est une détermination continue de l"argument le long de puisque =j jei. Ceci est en particulier vrai quand paramètre le cercleT(

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M. Michel

Mémento sur les logarithmes complexes

1

A. Existence des logarithmes

1. Sans continuité : tout nombre complexe non nul admet un logarithme ; ceci traduit

la surjectivité deexp :C!C. Toute applicationfdé...nie sur un ouvertUdeC telle queef=IdUest un logarithme.

2. Avec continuité : il n"existe pas de détermination continue du logarithme sur un

ouvert deCqui contientT

3. Avec holomorphie : tout détermination continue du logarithme sur un ouvert deC

est holomorphe.

4. Pour obtenir la continuité, on cherche des formules.

B. Unicité sous réserve d"existence

1. Siwetw0est un logarithme d"un nombre complexe non nulz,Rew= lnjzj.

2.wetw0sont des logarithmes d"un même nombre complexe non nul si et seulement

siw0w22iZ.

3. SiLetLsont deux déterminations continues du logarithme sur unmêmedomaine

DdeC, il existek2Ztel queL=L+ 2iketReL= ReL= lnjIdDj.

4. SiLest une détermination continue du logarithme sur un ouvertUdeC,Lest

holomorphe surUetL0=1Id U.

5. SiXest une partieXdeCetL:X!Cest une détermination du logarithme,L

réalise une bijection deXsurY=L(X),E= expXYest bijective etLY=E1.

C. Formules locales

1. On primitive surDla série de Taylor dez7!11zen0puis on utilise des homothéties

translations pour obtenir des déterminations holomorphes du logarithme sur tout disque de la formeD(a;jaj),a2C. une fonction continue surCpuisqu"il n"existe pas de détermination continue du logarithme surC.

3. (C1) et (B3) donnent (A3).

D. Formules globales pour la détermination principale

1.Logest l"unique logarithme dé...ni surCnRà valeurs dansR+ ];+[i.1

Texte non libre de droits

1

2. Formules trigonométriques. Siz2CnR,

Logz= lnjzj+iArgz

oùArg :CnR!];[est donnée par les formules

Arg(z) =

argtan

ImzRezsiRez >0

argcos

RezjzjsiImz >0

argcosRezjzjsiImz <0:

3. Formule intégrale. Siz2CnR,

Logz=Z

[1;z]d

E. Pièges et curiosités des logarithmes

1. En général,Log(ab)6= Loga+ Logblorsquea;b2CnR. D"ailleurs,Logn"est

même pas dé...nie eniialors qu"elle l"est eni.

2. Sia2R,limz!a;Imz>0Logzexiste et vautitandis quelimz!a;Imz<0Logzexiste et vaut

i.

3. SiLest une détermination continue du logarithme sur un ouvertUdeC,A= ImL

est une détermination continue de l"argument surUmais il n"y a aucune raison pour que a prioriA(U)soit contenu dans un intervalle de longueur2. Il y a des exemples oùA(U) =R+.

4. Soit

2C0([0;1];C)un chemin. Il existe une détermination continue du loga-

rithme le long de , c"est à dire une application continue`: [0;1]!Ctelle que =e`.= Im`est une détermination continue de l"argument le long de puisque =j jei. Ceci est en particulier vrai quand paramètre le cercleT(
  1. définition logarithme nombre complexe