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Exposants

N exposant 0

    9 décembre 2010 à 10:19:26

    Bonjour,

    Par définition un nombre exposant 0 (zéro) est égal à 1 (un).

    De quand date cette définition ? Qui a établi celle-ci ?
    Peut-on la démontrer ?

    Bonne journée.
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    polka
      9 décembre 2010 à 10:32:04

      Le démontrer est très simple. Il suffit de se rendre compte d'une part que <math>\(n^1 = n\)</math> par définition, et que d'autre part <math>\(n^k * n = n^{k+1}\)</math>. Par conséquent, <math>\(n^0 * n = n^1\)</math> et donc <math>\(n^0 = 1\)</math>.
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        9 décembre 2010 à 11:32:13

        Tu as un petit problème dans ta démonstration caduchon.

        Citation : Caduchon

        Le démontrer est très simple. Il suffit de se rendre compte d'une part que n^1 = n par définition, et que d'autre part<math>\(n^k * n = n^{k+1}\)</math>. Par conséquent, <math>\(n^0 * n = n^1\)</math> et donc <math>\(n^0 = 1\)</math>



        Or prenons n=0, <math>\(n^0 * n = n^1=0\)</math> erreur.
        Je m'y suis intéressé il y a quelques temps, et <math>\(n^0 = 1\)</math> est une convention, qui a été faite pour que <math>\(x^n/x^n=1\)</math>.
        Mais c'est en effet démontrale pour n différent de 0
        Cependant pour n=0, il n'y a pas de réel convention, on dit souvent que c'est 1.

        Pourquoi pas de convention, il faut avoir des notions de fonction à deux variables, <math>\(x^y = exp(yln(x))\)</math> qui n'est pas prolongeable par continuité en (0,0). Donc pas de convention acceptable!


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          9 décembre 2010 à 11:56:27

          Cela provient de la définition algébrique des puissances, définit du coup sur les entiers naturels (et y compris 0).

          <math>\(n^m\)</math> est définit (algébriquement) comme le nombre de fonctions de <math>\(\{1,2,...,m\}\)</math> dans <math>\(\{1,2,...,n\}\)</math>.
          Cela correspond bien à l'intuition remarquez : à chaque fois que l'on se fixe en entier dans <math>\(\{1,2,...,m\}\)</math>, alors on a <math>\(n\)</math> choix possibles d'images, et donc il y a bien <math>\(n^m\)</math> fonctions.

          Par suite il n'y a qu'une seule et unique fonction d'un ensemble <math>\(A\)</math> vers l'ensemble vide... d'où le résultat.
          La "convention" <math>\(0^0=1\)</math> (qui est analytiquement fausse (exercice : chercher des contres exemples)) provient également de cette définition.
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            9 décembre 2010 à 11:56:50

            J'ai pas le niveau de ceux qui ont posté au-dessus, mais je me souviens d'une démonstration que j'avais vue au collège :

            Soient a et b des réels non nuls, et d'après les propriétés algébriques des puissances,
            <math>\(a^0 = a^{b-b}\)</math>
            <math>\(=\frac {a^b}{a^b}\)</math>
            <math>\(=1\)</math>
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              9 décembre 2010 à 12:08:58

              Alors là Mannu tu es convaincant...
              La démonstration est d'une simplicité rare !
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              polka
                9 décembre 2010 à 12:36:50

                Ça m'apprendra à dire des choses intéressantes.

                (Au passage la notion de puissance négative demande aussi définition et justification, vu qu'ici on joue sur les définitions.)
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                  9 décembre 2010 à 13:17:13

                  @Aladix : qu'entends-tu par analytiquement fausse ?
                  Si tu es en analyse à une variable, avec des fonctions de <math>\(\mathbb{R}^{\mathbb{R}}\)</math>, on a : <math>\(\lim_{x \rightarrow 0} x^{x} = 1\)</math>. Tout cela a donc un certain sens, justement en analyse.

                  EDIT : La limite de cette fonction (<math>\(x \mapsto x^{x}\)</math>) peut justifier la convention d'un point de vue analytique, en considérant <math>\(0^{0}\)</math> comme sa limite.
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                    9 décembre 2010 à 13:31:21

                    J'entends par là que tu peux trouver deux fonctions <math>\(f\)</math> et <math>\(g\)</math> parfaitement définies de limites nulles tel que <math>\(\lim f(x)^{g(x)} \neq 1\)</math>. Je te laisse chercher deux telles fonctions, c'est pas très difficile et très très instructif !
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                      9 décembre 2010 à 14:15:48

                      En effet, j'aurais du préciser pour n > 0. Mais ce n'est pas très important au final.
                      Je ne connais pas bien l'histoire de l'exposant 0, mais je doute fort que ce soit une "convention" ^^
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                        9 décembre 2010 à 14:46:40

                        S'en est une, j'ai été vérifié au près de mon prof de math.^^
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                          9 décembre 2010 à 16:05:03

                          Oui, enfin, j'ai probablement la même formation que ton prof de math ^^
                          Et je n'en suis pas persuadé du tout.
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                            9 décembre 2010 à 16:13:48

                            Ah en effet. ^^
                            Lequel à raison? Tel est la question :D

                            EDIT: après un peu de recherche beaucoup semble dire que c'est une convention pour que ça soit cohérent avec a^x b^y=a^(x+y).

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                              9 décembre 2010 à 17:00:31

                              Oui, mais à ce rythme là toutes les math sont une convention alors.
                              J'entend par "convention" un résultat qui aurait pu prendre objectivement plusieurs valeurs. S'il y a une justification, ce n'est plus une convention, mais une extension à un domaine plus grand d'une même propriété.
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                                9 décembre 2010 à 17:15:10

                                cf mon message plus haut, c'est une "convention" purement algébrique qui n'a aucun sens analytique et donc qu'on n'utilise que dans des cas où la puissance est définie telle que plus haut.
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                                  9 décembre 2010 à 18:07:47

                                  Citation : Caduchon

                                  Oui, mais à ce rythme là toutes les math sont une convention alors.
                                  J'entend par "convention" un résultat qui aurait pu prendre objectivement plusieurs valeurs. S'il y a une justification, ce n'est plus une convention, mais une extension à un domaine plus grand d'une même propriété.



                                  Avec cette définition de la convention, on est entièrement d'accord!
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                                    9 décembre 2010 à 19:28:06

                                    0^0 = 1 est effectivement une convention souvent utilisé en algèbre

                                    Il existe une autre convention qui elle est plus utilisé en analyse qui pose 0^0 = 0

                                    D'ailleurs juste pour information, sans convention 0^0 est indéfini
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