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Niveau Maths sup
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Inégalités triangulaires

Posté par
Thoy
02-10-09 à 22:09

Bonsoir,
J'ai un exercice sur les inégalités triangulaires à faire et j'ai un peu du mal.
- Soit a complexe, démontrer l'équivalence : (|a|=Re(a)) equivalent à (a appartenant à +.
- Soient z et w complexes. Démontrer que (|a|+|w|)² - |z+w|² = 2 (|z. wbarre| - Re(z. w barre).
- En déduire une nouvelle démonstration de l'inégalité triangulaire |z+w| |z| + |w| et du cas d'égalité.

J'ai réussi à démontrer le sens indirect de l'implication, pas de problème pour la question 2 et grand vide pour la question 3. Un peu d'aide est la bienvenue

Posté par
Narhm
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 22:23

Bonsoir,

Pour la question 1:
3$ \rm |a|=Re(a) \Leftrightarrow |a|=\sqrt{Re^2(a)+Im^2(a)}=Re(a) \Rightarrow \cdots

Posté par
romulus
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 22:38

pour le 3: |z+w|^2 = (|z|+|w|)^2 -2|z\bar{w}| + Re(z\bar{w}) et là, montre que -2|z\bar{w}| + Re(z\bar{w})0

Posté par
Thoy
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 22:40

Bonsoir Merci pour ta réponse!

Pour démontrer une implication, je démontre le sens direct et indirect :
(1)- Montrons que |a|=Re(a) a appartenant à R+.
Supposons |a|=Re(a) alors...
(2) - Montrons que a appartenant à R+ |a|=Re(a).
Supposons a réel positif alors...

J'ai réussi à démontrer (2).
Mais je ne vois pas comment je peux arriver à conclure avec ce que tu m'as dit... Comment puis-je faire ?

Posté par
Thoy
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 22:41

Et pour le 3 c'est ce que j'ai fait, je n'avais pas pensé à utiliser l'inégalité de Cauchy et finalement ça découle très facilement

Posté par
romulus
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 22:45

pour le 1, c'est une équivalence à démontrer et non une implication

Posté par
Thoy
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 22:49

Oui mais pour démontrer une équivalence je démontre l'implication dans les deux sens, non ?
C'est du moins ce que notre professeur nous a demandé de faire...

Posté par
Narhm
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 22:50

( Bonjour romulus )

Oui il faut bien montrer une équivalence pour le 1).
Comme tu disais avoir réussi à montrer que si a est un réel positif alors Re(a)=|a|, je te donnais une indication pour montrer l'autre sens : c'est à dire montrer que si Re(a)=|a| alors a est un réel positif.

Ou est le probleme ?

Posté par
romulus
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 22:55

( Bonsoir Narhm )
une équivalence est en fait une double implication.
pour le 1, tu peux élever ton égalité au carré et regarder ce que cela donne?

Posté par
Thoy
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 22:58

Je vous montre ce que j'ai fait, je serais peut-être plus claire ainsi.

Soit a complexe. On cherche à démontrer l'équivalence.

Montrons que a réel positif |a|=Re(a)
Supposons a réel positif. Soit a=x+iy (x,y réels). On a donc |a|= \sqrt{x^2+y^2} alors y=0 puisque a réel positif.
Donc |a|=\sqrt{x^2} donc |a|=Re(a).
Cette implication est vérifiée.

Montrons que |a|=Re(a) a réel positif.
Supposons |a|=Re(a), a un complexe tel que a=x. De fait, on a le complexe a réel.

Voila là où je bloque, dans l'implication direct j'arrive à montrer que cela implique que a soit un réel, mais je ne sais pas démontrer que a est un réel positif.

Ai-je mieux exposé mon problème ?

Posté par
romulus
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 23:04

1er demo: ce ne serait pas mieux de dire a réel => Re(a)=a et a positif => |a|=a ??

2eme demo: a=x  où veux-tu en venir? pourquoi ne poserais tu pas par exemple a=x+iy avec x,y des réels?
De là, calcule |a|, Re(a) et  en supposant que |a|=Re(a), tu montres que a réel positif...

Posté par
Thoy
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 23:06

Pour la première démo, je ne comprend pas ce que tu veux dire...
Pour la seconde je vous ai mis ce que j'ai tenté de faire, mais justement, j'ai supposé |a|=Re(a), et je n'arrive pas à montrer que a est un réel positif.

Je ne comprend pas trop!

Posté par
romulus
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 23:10

tu ne comprends pas quoi? Re(a)=a ou |a|=a ou les 2??
Tu dois savoir que si x est un nombre complexe alors x réel <=> Im(x)=0 <=> Re(x)=x

Posté par
Thoy
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 23:12

Oui oui ça je sais, je ne comprend pas comment je peux démontrer l'implication!

Posté par
romulus
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 23:15

la 1ere? tu as la réponse dans mon message à 23:04 (désolé, je ne comprends pas de quoi tu parles...)

Posté par
Thoy
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 23:19

Citation :
De là, calcule |a|, Re(a) et  en supposant que |a|=Re(a), tu montres que a réel positif...


Je ne sais pas comment montrer que a est un réel positif

Posté par
romulus
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 23:23

as-tu calculé |a| ??
as-tu calculé Re(a) ??
Une fois cela fait, essaye de partir de l'égalité |a|=Re(a) en mettant les résultats ainsi trouvé et essaye d'aboutir à quelque chose d'intéressant

Posté par
Thoy
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 23:28

a=x+yi
|a|=rac(x²+y²)
Re(a)=x
J'ai x=x... rien d'intéressant...

Posté par
romulus
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 23:30

tu le montres comment? essaye de détailler un peu plus...

indice: on te demande de démontrer que a est un réel positif, tu dois donc vérifier 2 choses: a est un réel ET a est positif

Posté par
Thoy
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 23:34

j'arrive à rac(x²+y²)=x cad x²+y²=x² donc y=0
j'ai démontré que x est réel.

Mais comment démontrer qu'il est positif?

Posté par
romulus
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 23:36

tu as fait le plus dur!
|a|=Re(a)=a
Tu as au final |a|=a, cela ne veut-il pas dire que a positif?

Posté par
Thoy
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 23:39

mais d'où ça sort que |a|=Re(a)=a?
J'ai juste démontré que |a|=Re(a)=x ...

Posté par
romulus
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 23:42

a=x+iy
tu as montré que y=0 donc a et x sont identiques (a=x), c'est à dire que Re(a):=x=a  [le symbole := signifie "égale par définition"]

Posté par
Thoy
re : Inégalités triangulaires 02-10-09 à 23:52

Oui d'accord, en y réfléchissant ça va de soi...

Je te remercie pour ton aide, vraiment

J'ai un autre exercice sur les r-point de plusieurs points, sais-tu ce que c'est ?

Posté par
romulus
re : Inégalités triangulaires 03-10-09 à 15:23

désolé, connais pas, mais si ça n'a aucun rapport à l'exercice que tu as posé, je te conseille de créer un autre message pour ça



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