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Nombres Complexes.

Posté par
Lyly0
07-10-09 à 14:53

Bonjour, je suis en prepa HEC et j'ai un exercice de maths à faire pour demain qui me pose problème.

On se propose de résoudre dans C l'équation d'inconnue z: z^4-z^3+z²-z+1=0 *

1. On pose P(z)=z^4-z^3+z²-z+1. Calculer pour z-1 une autre expression de P(z). En déduire les solutions de * sous forme trigonométrique.

Alors j'avais comme idée de partir d'une suite géométrique de raison -z mais je vois pas la suite.

2. Montrer que si z est solution de * alors 1/z solution de cette équation.

3. Notons u=z + 1/z, montrer que z est solution de * si et seulement si u et z sont chacun solutions d'une équation du second degré.

Ça je ne vois vraiment pas comment faire.

4. Résoudre alors l'équation * en écrivant les solutions sous forme algébrique.

Je suppose que ça découle de la question 3...

5. Montrer qu'on peut déduire des questions précédentes la valeur exacte de cos(/5).

Voilà! J'aurais donc surtout besoin d'aide pour les questions 1 et 3 afin que je puisse faire le reste. Merci d'avance!

Posté par
Camélia Correcteur
re : Nombres Complexes. 07-10-09 à 15:45

Bonjour

1. C'est une excellente idée! P(z)=\frac{1-(-z)^5}{1-(-z)}=\frac{1+z^5}{1+z}
2. Vérifie que P(1/z)=P(z)/z^4
3. Vérifie que z^2+\frac{1}{z^2}=u^2-2 et donc que P(z)=z^2(u^2-2)-u+1. Ca devrait te permettre d'avancer...

Posté par
Lyly0
re : Nombres Complexes. 07-10-09 à 16:06

Merci pour votre aide!

Pour la 1. Du coup les racines dans de P sont les racines 5ièmes de 1 autres que 1?

Donc 1= exp(2i/5)

2= exp(4i/5)

3= exp(6i/5)

4= 8i/5)

Est ce correct?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Nombres Complexes. 07-10-09 à 16:11

Les racines 5-èmes de -1!

Posté par
Lyly0
re : Nombres Complexes. 07-10-09 à 16:31

Ah oui en effet, donc exp(-2i/5) ... ?

Pour la question 2, je ne comprend pas pourquoi montrer que P(1/z)=P(z)/z^4 revient à montrer que si z solution de * alors 1/z solution de *...

Posté par
Camélia Correcteur
re : Nombres Complexes. 07-10-09 à 16:56

D'abord z^5=-1=e^{-i\pi}, la solution est plus compliquée que ce que tu dis.

Ensuite, si P(z)=0, P(1/z)=P(z)/z^4=0

Posté par
Lyly0
re : Nombres Complexes. 07-10-09 à 17:02

J'ai compris pour la question 2 par contre la question 1 je n'y arrive pas... Je ne vois pas comment trouver les racines 5ème de -1...

Posté par
Camélia Correcteur
re : Nombres Complexes. 07-10-09 à 17:11

e^{5it}=e^{i\pi}\Longleftrightarrow 5t=\pi+2k\pi\Longleftrightarrow t=\frac{(2k+1)\pi}{5} avec k entier.

Les solutions sont donc z_0=e^{i\pi/5}, z_1=e^{3i\pi/5}, z_2=e^{5\pi/5}=-1, z_3=e^{7i\pi/5}, z_4=e^{9i\pi/5}

Posté par
Lyly0
re : Nombres Complexes. 07-10-09 à 18:07

D'accord, merci beaucoup !



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