Règles de calcul

RappelRègle sur les puissances

On se rappelle les règles sur les puissances vues au collège, en particulier que la puissance d'une somme est le produit des puissances : \(2^{3+5}=2^3\times 2^5\).

FondamentalExponentielle d'une somme

La fonction exponentielle prolongeant la notion de puissance, nous admettrons la propriété suivante : Une fonction exponentielle de base q transforme les sommes en produits.

Autrement dit, soit f la fonction exponentielle de base \(q>0\) définie sur \(\mathbb{R}\) par \(f(x)=q^x\).

Alors, on a :

\(q^{x+y}=q^x\times q^y\) c'est à dire  :

\(f(x+y)=f(x)\times f(y)\)

ComplémentConséquences

Pour \(q>0\) et tout réel x :

  • \(q^{-x}=\dfrac{1}{q^x}\) car \(q^{-x}\times q^x=q^{-x+x}=q^0=1\)

  • \(q^x>0\) car c'est un carré : \(q^x=q^{0,5x+0,5x}=q^{0,5} \times q^{0,5}=\left(q^{0,5}\right)^2\)

  • De l'égalité ci-dessus, on déduit aisément que \(q^{0,5x}=\sqrt{q^x}\) et donc en particulier que \(q^{0,5}=\sqrt{q}\)

  • Pour tout entier relatif \(n\), \((q^x)^n=q^{nx}=(q^n)^x\) (propriété admise)

  • Et plus généralement, on peut écrire : \((q^x)^y=q^{xy}=(q^y)^x\) pour tous réels \(x\) et \(y\).