la Règle et le Compas
Blog Mathématique
Algèbre
Isométries vectorielles du plan euclidien
Algèbre Linéaire : la Surprenante Arithmétisation de l’Espace
Analycité des fonctions holomorphes : indice et formules de Cauchy
Introduction : fonctions holomorphes et analytiques En introduisant les fonctions holomorphes d'une variable complexe, c'est-à-dire dérivables au sens complexe, nous avons mis en lumière un exemple fondamental : celui des fonctions analytiques complexes, développables...
Principes et propriétés des fonctions holomorphes d’une variable complexe
Les principes fondamentaux des fonctions holomorphes d'une variable complexe exploitent la dérivabilité et les caractéristiques uniques qui définissent ces fonctions dans le plan complexe. Nous abordons la définition des sous-ensembles ouverts de $\mathbb{C},$ les...
Polynômes irréductibles à coefficients réels et complexes
Les propriétés des polynômes à une indéterminée sur un corps sont analogues à celles des nombres entiers relatifs. En exploitant cette analogie à partir de la notion de polynôme irréductible, on peut en tirer des informations précieuses sur l'arithmétique des...
Fractions rationnelles : entre fonctions et arithmétique
Les fractions rationnelles à une indéterminée apparaissent à la convergence de la théorie des fonctions rationnelles et de la théorie des polynômes. En généralisant la construction des nombres rationnels à partir des nombres entiers relatifs, on les construit comme...
Produit vectoriel dans l’espace euclidien
Le produit vectoriel représente une opération antilinéaire essentielle dans l'espace euclidien, transformant deux vecteurs en un troisième. Lorsque les deux vecteurs initiaux sont linéairement indépendants, ils forment, avec leur produit vectoriel — dont la norme est...
Produit mixte et orientation dans l’espace euclidien
Le plan euclidien acquiert une orientation naturelle par le choix d'une base, que l'on peut qualifier de directe ou d'indirecte. Cette orientation se manifeste à travers le signe du déterminant de la base, correspondant à l'aire algébrique du parallélogramme orienté...
L’interprétation géométrique du déterminant dans le plan
Le produit scalaire et le déterminant sont des concepts clés de l'algèbre linéaire dans le plan euclidien, offrant une compréhension profonde des relations entre deux vecteurs $u$ et $v$. Lorsque ces vecteurs sont unitaires, leur produit scalaire et déterminant...
Les bases de l’espace euclidien
Comme dans le plan euclidien $\mathbb R^2$ , il existe dans l'espace euclidien $\mathbb R^3$ une infinité de bases ou "systèmes de représentation" des vecteurs : l'espace étant intuitivement de dimension 3, ces bases sont toujours formées de 3 vecteurs non nuls. La...
Racines carrées dans les corps finis : le cas de -1 et le critère d’Euler
Les corps finis traduisent sur le plan structurel certaines propriétés arithmétiques et servent de "corps de restes" en théorie des nombres. Par analogie avec les corps $\mathbb R$ des nombres réels et $\mathbb C$ des nombres complexes, le nombre $-1$ peut y posséder...
Equations cartésiennes : la description analytique des droites du plan
L'approche analytique de la géométrie plane, que nous devons à Descartes, permet de donner une description purement algébrique des droites du plan comme ensembles de solutions d'équations d'un seul type. Ces équations dites cartésiennes contiennent toute l'information...
Anneaux d’entiers quadratiques et ramification des nombres premiers
L'anneau des entiers de Gauss \(\mathbb Z[i]\) possède des propriétés remarquables, analogues à celles de l'ensemble \(\mathbb Z\) des nombres entiers relatifs. Il existe toute une famille de tels anneaux, possédant des propriétés similaires, et définis aussi à partir...
Les corps finis : une approche structurelle de l’arithmétique
Les corps sont les anneaux dont tout élément non nul est inversible. Tous les anneaux intègres finis sont des corps, et tous ces corps finis sont commutatifs. Avec un peu d'algèbre commutative, on peut même décrire entièrement tous les corps finis, qui correspondent...
Nombres premiers entre eux et inversion modulaire
Deux nombres entiers sont dits premiers entre eux si ils n'ont pas de facteur premier en commun : il sont donc premiers "l'un par rapport à l'autre". Le nombre des restes modulo un entier naturel non nul $n$ qui sont premiers avec $n$ est ce qu'on appelle l'indicateur...
Anneaux, homomorphismes et quotients
Nous étudions la structure mathématique naturelle d'anneau, dont l'ensemble $\mathbb Z$ des entiers relatifs est le prototype, et qui permet d'interpréter de nombreux concepts de la théorie des nombres et de la géométrie, à travers notamment les notions...
Division euclidienne et arithmétique modulaire
La division des entiers naturels ne donne pas toujours un résultat entier, et la division euclidienne donne une meilleure approximation de ce résultat, sous la forme d'un quotient et d'un reste. On peut définir une addition et une multiplication "modulaires" sur les...
La ramification imaginaire des nombres premiers
Nous savons que les nombres premiers ne demeurent premiers dans l'anneau \(\mathbb Z[i]\) des entiers de Gauss que lorsqu'ils sont sommes de deux carrés. En considérant leurs congruences modulo \(4\), il est possible d'en dire plus : on peut les classer en trois types...
L’orientation du plan euclidien : bases et angles
L'intuition visuelle à travers laquelle nous représentons le plan euclidien suggère que nous puissions l'orienter selon un sens de rotation. Cette intuition reflète une définition mathématique rigoureuse de l'orientation du plan, qui consiste à choisir une base, et...
Les transformations linéaires du plan : déterminant, bases et inversion
Les transformations linéaires du plan euclidien sont les applications linéaires inversibles, c'est-à-dire de déterminant non nul. Elles permettent de passer d'une base du plan à une autre, et les transformations orthogonales, c'est-à-dire les isométries vectorielles,...
Les bases du plan euclidien : vecteurs et coordonnées
La représentation du plan euclidien par le produit cartésien \(\mathbb R^2\) permet de décomposer tout vecteur du plan en deux coordonnées, son abscisse et son ordonnée. Cette décomposition est liée à un "système de représentation" particulier et naturel, qu'on...
L’espace euclidien : points, vecteurs et produit scalaire
La méthode analytique de Descartes, qui permet de représenter le plan euclidien comme le produit cartésien \(\mathbb R^2\) grâce à la théorie des nombres réels, permet également de représenter l'espace euclidien comme le produit cartésien \(\mathbb R^3=\mathbb...
Les quaternions de Hamilton : un espace-temps algébrique
La multiplication complexe se prolonge naturellement à une multiplication en quatre dimensions, qui définit sur l'espace \(\mathbb R^4\) la structure de l'algèbre \(\mathbb H\) des quaternions de Hamilton. Cette multiplication s'interprète géométriquement à partir du...
Les entiers de Gauss : une arithmétique imaginaire
Les entiers de Gauss sont les nombres complexes à coordonnées entières. Grâce à leur norme, sorte de mesure entière de leur taille, on peut décrire certaines de leurs propriétés arithmétiques. En particulier, on peut effectuer des divisions euclidiennes et déterminer...
La mesure des angles de vecteurs : algèbre et analyse
Introduction Dans Angles de vecteurs : intuition géométrique et définition algébrique, nous avons défini et décrit le groupe des angles de vecteurs du plan euclidien de manière algébrique, en utilisant une relation d'équivalence sur les vecteurs unitaires. De...
Angles de vecteurs : intuition géométrique et définition algébrique
Les angles de vecteurs sont les angles orientés habituels de la géométrie euclidienne plane. Grâce aux ressources de la théorie naïve des ensembles, on les définit de manière purement algébrique grâce à une relation d'équivalence et aux rotations vectorielles du plan....
Rotations vectorielles du plan : l’approche « analytique »
Le produit scalaire naturel : une combinaison numérique de vecteurs
Le produit scalaire de deux vecteurs dans un espace réel est un nombre réel qui tient compte de la direction, du sens et de l'amplitude des deux vecteurs. 1.Le produit scalaire naturel dans le plan euclidien 1.1.De la distance entre deux points au produit scalaire...
Polynômes à une indéterminée : la représentation combinatoire des équations
Les polynômes à une indéterminée sont des représentations mathématiques des expressions intervenant dans les équations polynomiales. Ils permettent l'application de méthodes algébriques à la résolution de ces équations. 1. Les équations sont des "objets linguistiques"...