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--- quaternions:definitions [2025/09/09 11:43] – [Preuve. Mise sous forme exponentielle] admin
+++ quaternions:definitions [2025/09/15 21:12] (current) – [Forme exponentielle] admin
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 | :::                                 | $\overline{Q}^{-1}=\frac{Q}{\left|Q\right|^{2}}$ |
 | :::                                 | $\left(PQ\right)^{-1}=Q^{-1}P^{-1} $ |
-| exponentiation                      | $\exp(Q)=e^{\mathbb{S}(Q)}\left(\cos(|\mathbb{V}(Q)|)+\frac{\mathbb{V}(Q)}{|\mathbb{V}(Q)|}\sin(|\mathbb{V}(Q)|)\right) $ | [[#Preuve. Expression de l'exponentielle|$\to$ Preuve]] |
+| exponentiation                      | $\exp(Q)=e^{\mathbb{S}(Q)}\left(\cos(|\mathbb{V}(Q)|)+\frac{\mathbb{V}(Q)}{|\mathbb{V}(Q)|}\sin(|\mathbb{V}(Q)|)\right) $ \\ [[#Preuve. Expression de l'exponentielle|$\to$ Preuve]] |
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 Les transformations vers et de la forme exponentielle se calculent ainsi:
-| mise sous forme exponentielle | $Q = |Q|e^{\vec{u}\theta}$ \\ avec $\theta = \arccos(q_0/|Q|)$, $\vec{u}=\vec{Q}/(|Q|\sin\theta)$ | Si  $\vec{Q} = 0$  alors  $\vec{u}$ peut être choisi arbitrairement. Par exemple,  $Q= –1 = |1| e^{(2n+1)\pi \vec{u} }$ pour $n$ un entier quelconque et $\vec{u}$ un quaternion vectoriel unitaire quelconque. \\ [[#Preuve. Mise sous forme exponentielle|$\to$ Preuve]] |
+| mise sous forme exponentielle | $Q = |Q|e^{\vec{u}\theta}$ \\ avec $\theta = \arccos(q_0/|Q|)$, $\vec{u}=\vec{Q}/(|Q|\sin\theta)$ \\ [[#Preuve. Mise sous forme exponentielle|$\to$ Preuve]]| Si  $\vec{Q} = 0$  alors  $\vec{u}$ peut être choisi arbitrairement. \\ Par exemple,  $Q= –1 = e^{(2n+1)\pi \vec{u} }$ pour $n$ un entier quelconque et $\vec{u}$ un quaternion vectoriel unitaire quelconque.  |
 | mise sous forme de composantes | $\alpha e^{\vec{u}\theta} = \alpha (\cos\theta + \vec{u}\sin\theta$) |
 | mise sous forme scalaire $\times$ quaternion unitaire | $Q = |Q|(\cos\theta + \vec{u}\sin\theta)$ \\ avec $\theta = \arccos(q_0/|Q|)$, $\vec{u}=\vec{Q}/(|Q|\sin\theta)$ |
+| pour un quaternion unitaire | $Q = \cos\theta + \vec{u}\sin\theta = e^{\vec{u}\theta}$ |
 ==== Rotations ====
-| quaternion représentant une rotation d'angle $\theta$ autour de l'axe $\vec{u}$ \\ (dans le sens horaire si on regarde dans la direction de $\vec{u}$) | $R = \cos(\theta/2) + \vec{u}\sin(\theta/2)$ \\ avec $\vec{u}$ est un quaternion vectoriel unitaire |
+Un quaternion $R = \cos(\theta/2) + \vec{u}\sin(\theta/2)$ (de norme 1) représentant un "turn", c'est-à-dire un opérateur qui "fait tourner" vecteurs et spineurs.
+L'opérateur de rotation d'un trivecteur $\vec{v}$ de $\mathbb{R}^3$ d'un angle $\theta$ autour de l'axe $\vec{u}$  s'écrit avec deux turns :
+$$R \vec{v} \overline{R}.$$
+Pour cette raison le paramètre dans le turn s'écrit avec $\theta/2$ (et pour que l'angle de rotation du vecteur puisse être de 360°, la graduation de $\theta$ doit aller de 0° à 720°)
+| quaternion utilisé pour une rotation d'angle $\theta$ autour de l'axe $\vec{u}$ \\ (dans le sens horaire si on regarde dans la direction de $\vec{u}$) | $R = \cos(\theta/2) + \vec{u}\sin(\theta/2)$ \\ avec $\vec{u}$ est un quaternion vectoriel unitaire |
 | calcul de la rotation d'un vecteur $\vec{v}$ | $ \vec{v'} = R\vec{v}\overline{R} $ |
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 D'autre part, en utilisant $|P+Q|^2 = |P|^2 + |Q|^2 +2\mathbb{S}(P\overline{Q})$ on trouve
 $$  | \cos(\theta) + \vec{u} \sin(\theta) | = 1   $$
-D'où, à partir de $Q = s  \left( \cos(\theta) + \vec{u} \sin(\theta)   \right) $, on obtient $s = |Q|$.
+D'où, à partir de $Q = s  \left( \cos(\theta) + \vec{u} \sin(\theta)   \right) $, on obtient, en prenant la norme à gauche et à droite : $$s = |Q|$$.
 $\square$