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Niveau Licence Maths 1e ann
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complexe, forme exponentielle, polynome de troisieme degres

Posté par
flap1847
25-06-16 à 14:29

Bonjour, je voulais savoir comment déterminons nous les racines de x^{3} + 1 dans C.

Cdlt

Posté par
mdr_non
re : complexe, forme exponentielle, polynome de troisieme degres 25-06-16 à 14:49

bonsoir : )

En résolvant l'équation d'inconnue complexe x : x^3 + 1 = 0.

Les solutions sont immédiates.
Dans un cadre général on parlera de racine n-ièmes de l'unité.

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : complexe, forme exponentielle, polynome de troisieme degres 25-06-16 à 15:08

Ou bien ...

(x³+1) = (x+1).(x²-x+1)
...

Jadis, la relation (a³+b³) = (a+b)(a²-ab+b²) était sensée connue en 3ème secondaire.

Sauf distraction.  

Posté par
flap1847
re : complexe, forme exponentielle, polynome de troisieme degres 25-06-16 à 15:19

La méthode à J-P, est facile à faire merci.

Et mdr_non, en quoi les solutions sont immédiates, car maintenant que je les ai, je ne vois pas comment j'aurais pu directement les voir

Posté par
mdr_non
re : complexe, forme exponentielle, polynome de troisieme degres 25-06-16 à 15:20

Les solutions sont immédiates puisque -1 est solution évidente. Il reste un second degré à résoudre.

Les solutions sont encore plus immédiates si tu écrivais x sous sa forme exponentielle....

Posté par
mdr_non
re : complexe, forme exponentielle, polynome de troisieme degres 25-06-16 à 15:26

Lire :
Il reste une équation du second degré à résoudre.

Et je ne comprends pas trop comment tu estimes que la méthode de J-P serait plus facile à faire alors qu'il s'agit de résoudre l'équation x^3 + 1 = 0 dans tous les cas.
Ou alors tu ne fais pas le lien.

Posté par
carpediem
re : complexe, forme exponentielle, polynome de troisieme degres 25-06-16 à 16:39

salut

x^3 + 1 = 0  <=>  x^3 = e^{i \pi}

Posté par
flap1847
re : complexe, forme exponentielle, polynome de troisieme degres 25-06-16 à 18:12

Merci à tous

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : complexe, forme exponentielle, polynome de troisieme degres 26-06-16 à 09:36

1)
Par : (a³+b³) = (a+b)(a²-ab+b²) avec a = x et b = 1 :

(x³+1) = (x+1).(x²-x+1)

x²-x+1 = 0
x = [1 +/- (1-4)^(1/2)]/2 = (1 +/- i.V3)/2

S(-1 , 1/2 - i.(V3)/2 , 1/2 + i.(V3)/2)

*****************
2)

(x³+1) = 0
x = -1 est une racine évidente --> on manipule x³+1 pour faire apparaître le facteur (x+1)

x³+1 = x³+x² - x² - x + x + 1 = 0
x³+1 = x²(x+1) - x(x+1) + (x+1)
x³+1 = (x+1).(x² - x + 1)

suite comme en (1)

*****************
3)

x³+1 = 0
x = -1 est une racine évidente --> on fait la division euclidienne de (x³+1) par (x+1)

complexe, forme exponentielle, polynome de troisieme degres

Et donc (x³+1) = (x+1).(x²-x+1)

suite comme en (1)
******************
4)

x³+1 = 0
x³ = -1
x³ = e^(-Pi + 2k.Pi)

x = e^((-Pi + 2k.Pi)/3)

On a toutes les solutions en remplaçant k par 0, 1 ou 2

k = 0 : x0 = e^(-Pi/3) = cos(-Pi/3) + i.sin(-Pi/3) = 1/2 - i.(V3)/2

k = 1 : x1 = e^((-Pi + 2.Pi)/3) = e^(Pi/3) = cos(Pi/3) + i.sin(Pi/3) = 1/2 + i.(V3)/2

k = 2 : x2 = e^((-Pi + 4.Pi)/3) = e^(Pi) = cos(Pi) + i.sin(Pi) = -1

S(-1 , 1/2 - i.(V3)/2 , 1/2 + i.(V3)/2)
*******************

Voila, il y a le choix quant à la méthode de résolution.

Au niveau License (et même bien avant), toutes ces méthodes devraient être abordables.

Posté par
alainpaul
re : complexe, forme exponentielle, polynome de troisieme degres 26-06-16 à 10:55

Bon dimanche,

LicenCe ; UK is not longer inside  U.E !


Alain

Posté par
mdr_non
re : complexe, forme exponentielle, polynome de troisieme degres 26-06-16 à 13:41

Les racines 3-ièmes de l'unité sont \left\{1 ; e^{2i\pi/3} ; e^{-2i\pi/3}\right\} (qu'on note encore \left\{1 ; j ; j^2\}).

\large \forall x \in \Z : 
 \\ x^3 + 1 = 0 \Leftrightarrow (-x)^3 = 1 \Leftrightarrow x \in \left\{-1 ; e^{2i\pi/3} ; e^{-2i\pi/3}\right\}

Posté par
mdr_non
re : complexe, forme exponentielle, polynome de troisieme degres 26-06-16 à 13:42

J'ai oublié le 2 à la fin :

\large \forall x \in \Z : 
 \\ x^3 + 1 = 0 \Leftrightarrow (-x)^3 = 1 \Leftrightarrow x \in \left\{-1 ; e^{i\pi/3} ; e^{-i\pi/3}\right\}

Posté par
mdr_non
re : complexe, forme exponentielle, polynome de troisieme degres 26-06-16 à 13:46

Et bien sûr c'est \large \forall x \in \C qu'il faut lire...

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : complexe, forme exponentielle, polynome de troisieme degres 26-06-16 à 14:43

Dans mon dernier message ... ajouter des "i" dans les exponentionnelles du point 4.



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