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Niveau Reprise d'études-Ter
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Equation complexe

Posté par
ahl1700
17-11-16 à 16:37

Bonjour à tous et merci pour vos réponses.

J'ai : z^6-iz^3-1-i=0

Je pose Z=z^3

Ce qui me donne:

Z^2-iZ-1-i=0

Z^2-1-i(Z+1)=0

Re(Z)=0 soit Z^2-1=0  ----> Z=1 ou -1
Im(Z)=0 soit Z+1=0 ---> Z=-1
Z=z^3 donc z=(-1)^3= -1

Après je me suis dis je vais chercher la racine complexe du trinôme de degré 2 donc:

La somme des racine est -b/a= i
Donc z_2=i-(-1)=i+1

Maintenant je dois élevé z2 au cube?

Posté par
PiR
re : Equation complexe 17-11-16 à 16:44

Bonjour,

Est-ce que z\in . Parce que si c'est le cas autant résoudre une équation du second degré dans non ?

Posté par
PiR
re : Equation complexe 17-11-16 à 16:45

J'ai rien dit, les coefficients ne sont pas réels !!

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 17-11-16 à 16:46

Oui l'énoncé est: résoudre dans

Posté par
PLSVU
re : Equation complexe 17-11-16 à 16:54

Bonjour,
Z^2-iZ-1-i=0
\Delta =-1+4(1+i)=3+4i
3+4i=(a+bi)^2 
 \\
détermine a et b

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 17-11-16 à 17:03

Bonjour j'avais fais le delta mais je savais pas quoi en faire exactement.

Donc si je suis ton raisonnement.

3=a^2-b^2
4i=2aib  ----> 4=2ab

C'est ça? Et après je fais quoi de tout cela

Posté par
PLSVU
re : Equation complexe 17-11-16 à 17:05

c' est juste
mais tu as aussi une autre égalité
|Z|^2=a^2+b^2

Posté par
Yzz
re : Equation complexe 17-11-16 à 17:06

Salut tout le monde ; bonsoir PLSVU    

Si on reprend vers le début, tu as trouvé : Z²-1 - i((Z+1) = 0

Ce qui donne (Z-1)(Z+1) - i(Z+1) = 0  ,  que l'on peut factoriser...

Posté par
PLSVU
re : Equation complexe 17-11-16 à 17:11

Bonsoir Yzz    
OK ,la méthode de Yzz est beaucoup  plus simple.

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 17-11-16 à 17:11

Excuse PLSVU mais d'où vient cette égalité?

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 17-11-16 à 17:15

Non mais j'avais trouver la deuxième racine z=1+i. Mais je sais pas quoi en faire

Posté par
PLSVU
re : Equation complexe 17-11-16 à 18:09

tu as trouvé les racines de
Z2-iZ-1-i=0
Z1=-1  =z3 ==> z1=-1

Z2=1+i
1+i=(z2)3
1+i=√2/2(ei(π/4))=z3
prends les racines cubiques .

Posté par
PLSVU
re : Equation complexe 17-11-16 à 19:30

tu as tes  6 solutions  pour z .

Posté par
Pirho
re : Equation complexe 17-11-16 à 19:31

Bonsoir,

en factorisant depuis le début:


z^6-1-iz^3-i=0 <=> (z^3+1)(z^3-1)-i(z^3+1)=0 <=>(z^3+1)(z^3-1-i)=0

(z+1)(z^2-z+1)(z^3-1-i)=0

(z+1)[(z-\dfrac{1}{2})^2-\dfrac{3}{4}i^2](z^3-1-i)=0

(z+1)(z-\dfrac{1}{2}+\dfrac{\sqrt{3}}{2}i)(z-\dfrac{1}{2}-\dfrac{\sqrt{3}}{2}i)(z^3-1-i)=0

on peut trouver facilement les 3 1ères racines, il reste à résoudre z^3-1-i=0

Posté par
PLSVU
re : Equation complexe 17-11-16 à 20:33

c'est plus rapide

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 18-11-16 à 08:34

Bonjour

PLSVU quand tu fais:

(Z_2)^3=(1+i)^3=-2+2i
Comment fais-tu pour en arriver à ton résultat, j'aimerai comprendre si il te plait.

Posté par
Pirho
re : Equation complexe 18-11-16 à 08:47

Bonjour,

(a+b)³=....

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 18-11-16 à 09:02

Bonjour Pirho

(1+i)^3=1^3+3*1^2*i+3*1*i^2+i^3= 1+3i-3-i=-2+2i

-2+2i=z_3 C'est ça?  d'où vient la forme exponentielle
1+i=√2/2(ei(π/4))=z3 ?

Posté par
PLSVU
re : Equation complexe 18-11-16 à 09:03


(Z_2)^3=(1+i)^3=-2+2i
Comment fais-tu pour en arriver à ton résultat, j'aimerai comprendre si il te plait.
je ne vois où j'ai écrit cela ...
  (1+i)3=(1+i)2(1+i)=(1+2i-1)(1+i)=2i-2


  je t'ai indiqué cela :  
tu as trouvé les racines de
Z2-iZ-1-i=0
Z1=-1  =z3 ==> z1=-1  (  détermine les deux racines cubiques conjuguées)

Z2=1+i
1+i=(z2)3
1+i=√2/2(ei(π/4))=z3
prends les racines cubiques . (conjuguées deux à deux)
  
    

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 18-11-16 à 09:09

Désolée mais je ne sais pas c'est quoi une racine cubique conjuguée. Et en regardant sur le net ça me met que les limites...

Posté par
alainpaul
re : Equation complexe 18-11-16 à 10:50

Bonjour,

conjuguée signifie ici changement de signe de la partie imaginaire,

Exemple -2+i  \rightarrow -2-i


alain

Posté par
Priam
re : Equation complexe 18-11-16 à 15:25

z³ = 2 /2 ei/4 = 2 /2 ei(/4 + 2k)
z = (2 /2)1/3 ei(/12 + 2k/3) .
Trois valeurs à donner à  k  pour obtenir les trois solutions.

Posté par
PLSVU
re : Equation complexe 18-11-16 à 16:32

oups elles ne sont pas conjuguées  ..., merci Priam

Posté par
Pirho
re : Equation complexe 18-11-16 à 16:35

je pense que   z^3=1+i => |z^3|=\sqrt{2} au lieu de  \dfrac{\sqrt{2}}{2}

Posté par
PLSVU
re : Equation complexe 18-11-16 à 16:40

      décidément .;√(1+1)=√2    ..........

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 19-11-16 à 13:19

Excusez-moi pour le différé mais je travaille.

Pouvez-vous reprendre à partir de Z_2.

Z_2=1+i

Après j'ai pas trop compris, comment on passe de   Z_2  à  1+i= z^3

Posté par
PLSVU
re : Equation complexe 19-11-16 à 14:25

reprenons  ton premier message ( que j'avais malheureusement  zappé..)

Citation :
J'ai : z^6-iz^3-1-i=0

Citation :
Je pose\red  Z=z^3

Ce qui me donne:

Z^2-iZ-1-i=0

et tu as trouvé les deux racines

Citation :
Z_1=-1    et Z_2=1+i
 \\


donc il ne reste plus qu'à  déterminer  les z solutions de z^3=Z
déterminer les racines cubiques de Z dans
Z1=-1  =z3  
  dans
-1=e^{pi+2k\pi}
 \\ z_1=e^{\frac{\pi}{3}}=\frac{1}{2}+i\frac{\sqrt{3}}{2}
 \\ z_2=e^{\pi}{3}}=-1
 \\ z_3=e^{\frac{-pi}{3}}=\frac{1}{2}-i\frac{\sqrt{3}}{2}
remarque par factorisation  voir message de Pirho , il  trouve ces racines  très rapidement
Z2=1+i=z3
   il faut déterminer les racines cubiques de 1+i
or tout  nombre complexe ,non nul z=|z|e^{i\teta} possède  n racines n-ièmes données par la formule:
z_k=|z|^{\frac{1}{n}}\times e^{i\frac{\teta+2k\pi}{n}
avec k  ={0,1,.....n-1}
   il faut déterminer la forme exponentielle de 1+i  et appliquer la formule

Posté par
Pirho
re : Equation complexe 19-11-16 à 14:50

tu avais posé Z=z³ donc ici Z_2=z{_2}^3 =>{z_2}^3=1+i

Posté par
Pirho
re : Equation complexe 19-11-16 à 14:52

bonjour PLSVU, j'arrive trop tard

Posté par
PLSVU
re : Equation complexe 19-11-16 à 15:07

Bonjour Pirho  
je corrige encore quelques erreurs de frappe

dans
-1=e^{\pi+2k\pi}
 \\ z_1=e^{\frac{\pi}{3}}=\frac{1}{2}+i\frac{\sqrt{3}}{2}
 \\ z_2=e^{\frac{\pi}{3}}=-1
 \\ z_3=e^{\frac{-\pi}{3}}=\frac{1}{2}-i\frac{\sqrt{3}}{2}
remarque par factorisation  voir message de Pirho , il  trouve ces racines  très rapidement
Z2=1+i=z3
   il faut déterminer les racines cubiques de 1+i
or tout  nombre complexe ,non nul z=|z|e^{i\theta} possède  n racines n-ièmes données par la formule:
z_k=|z|^{\frac{1}{n}}\times e^{i\frac{\theta+2k\pi}{n}
avec k  ={0,1,.....n-1}
   il faut déterminer la forme exponentielle de 1+i  et appliquer la formule

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 19-11-16 à 15:45

Je ne connaissais pas ces formules .

Il faut d'abord que je trouve un cours dessus (si vous en avez un ), car avec mes connaissances actuelles c'est un peu difficile, mon prof me donne toujours des exercices difficiles pour me surpasser mais là il me manque quelque chose.
Je peux comprendre que   \sqrt[3]{-1}  et que  \sqrt[3]{1+i} dans C. Mais pour le reste je ne comprends pas le sens des formules et je ne voudrais pas les appliqués bêtement.

Posté par
PLSVU
re : Equation complexe 19-11-16 à 16:21

clique sur ce lien  .
par exemple , sinon tape racines n-ième d'un nombre complexe .
[url]homeomath2.imingo.net/complex10.htm
[/url]

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Equation complexe 19-11-16 à 18:40

Bonsoir,
Je rends plus facile l'accès au site conseillé par PLSVU :

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 20-11-16 à 20:21

Bonsoir et merci pour ce site.
J'ai travaillé mais il me manque quelques éclaircissements.

Reprenons un peu. On a  z^3=Z  et   z^3=1+i.

On calcul le module de Z qui est égal à  \sqrt{2} ,  puis théta=\frac{pi}{4}  (arctan(1/1)=45 degré = pi/4 radian) jusque là ça va.

Après j'applique la formule Z_k=\sqrt[n]{R}.e^{\frac{\Theta}{n}+\frac{2kpi}{n}

Pour k=0
Z_0=2^{\frac{1}{6}.e^{\frac{pi}{12}
C'est ça

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 20-11-16 à 20:29

Il manque un i a pi/12

Posté par
PLSVU
re : Equation complexe 20-11-16 à 20:31

Z_k=\sqrt[n]{R}.e^{\frac{\theta}{n}+\frac{2kpi}{n}

Z_0=2^{\frac{1}{6}}e^{\frac{pi}{12}

2^{1/6}=\sqrt[3]{2}    si tu préfères  cette notation
OK pour l' argument
  c'est très bien

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 20-11-16 à 20:38

Donc cela est la première racine après je vais jusque k=2 et j'ai mes trois racines c'est ca?

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 20-11-16 à 20:45

Z_1=2^{\frac{1}{6}}  * e^{i(\frac{3pi}{4})}

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 20-11-16 à 20:49

Z_2=2^{\frac{1}{6}}  *  e^{i\frac{17pi}{12}
Après il faudrait les mettre sous la forme cartésienne c'est ça?

Posté par
PLSVU
re : Equation complexe 20-11-16 à 21:30

  OK
remarque concernant cette valeur  17π/12 =-7π/12     ,  -π<mesure principale d'un angle  ≤ π
on n'est pas obligé  de les mettre sous la forme algébrique car à moins de connaitre les valeurs exactes des cosinus , et sinus  , que de calculs

Posté par
Yzz
re : Equation complexe 20-11-16 à 21:33

...Juste en passant : ça fait toujours un peu mal aux yeux, ça : 17π/12 =-7π/12      

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Equation complexe 20-11-16 à 22:00

Tout à fait d'accord Yzz ; ça choque...

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 20-11-16 à 22:16

Désolée mais je comprends pas pourquoi 17pi/12=-7Pi/12 et pourquoi ça ne s'écrit pas trop si je puis dire comme ça?

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 20-11-16 à 22:35

Il faudrait Faire de même avec Z_1
son module son argument et utiliser la même formule et là j'aurai 2 racines

Posté par
PLSVU
re : Equation complexe 20-11-16 à 22:43

alors je corrige ( -7π/12)+2π=17π/12 ....les yeux c'est important


Posté par
PLSVU
re : Equation complexe 20-11-16 à 23:21

l'argument  de Z1   3π/4   est correct  car   -π≤3π/4≤π
l'argument de Z2   17π/12     est supérieur à π     π<17π/12
or la mesure principale d'un angle  a  doit  appartenir ]-π;π]
  a+2kπ= (17π/12)  et -π<a≤π
a=(17π/12)-2π=-7π/12

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 21-11-16 à 07:12

Ok je comprends pour le -7pi/12.

Donc pour Z_1=-1  ---> |Z_1|=\sqrt{(-1)^2 +O}    et theta = arctan(0)=0
  Après je fais la même opération que pour Z2?

Posté par
Priam
re : Equation complexe 21-11-16 à 09:42

En résumé, l'équation  z³ - 1 - i = 0  a trois solutions :
Elles ont toutes trois  1  pour module et, pour arguments respectifs,  - 7/12 ,  /12  et  9/12 (soit  3/4) .

Posté par
ahl1700
re : Equation complexe 21-11-16 à 14:24

A la base j'ai z^6-iz^3-1-i le nombre de racine n'est pas égal au degré du polynôme ?

Posté par
Priam
re : Equation complexe 21-11-16 à 15:11

Les trois autres solutions de l'équation initiale sont celles de l'équation  z³ + 1 = 0  (cf 19h31).

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