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Niveau Maths sup
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Racines nièmes d'un complexe

Posté par
lilano
30-09-09 à 15:45

Bonjour a tous,

Voila, hier j'ai eu ma colle hebdomadaire, et je dois la refaire pour le prochain cours de maths (démarche habituelle).

Malheureusement je bloque sur un exercice que j'ai pas eu le temps de finir a cette colle:

(E):  (1+z)^2n=(1-z)^2n

1) Résoudre (E).
2) Completer cos[(n-k)π/2n]=sin ( / )
3) Calculer le produit des racines non nulles.

1) Alors ici, je montre que z=1 ne peut être solution de (E), puis je divise (E) par (1-z)^2n.
J'obtiens donc une nouvelle equation : [(1+z)^2n/(1-z)^2n]=1. Je pose Z=(1+z)^2n/(1-z)^2n] et ainsi j'obtiens les racines de 2nièmes de 1.
Apres tous mes calculs, j'obtiens z=itan(kπ/2n).

2) Ici, en developpant l'expression a l'interieur du cosinus j'obtiens : cos(π/2-kπ/2n)=sin(kπ/2n)

3) C'est ici que tout se complique ... En effet, je dois donc calculer le produit de tous les itan(kπ/2n) en fonction de k. Je pense qu'il faut utiliser la question precedente et transformer :

itan(kπ/2n)= sin(kπ/2n)/cos(kπ/2n) = cos[(n-k)π/2n]/cos(kπ/2n).

Voila, malheureusement, je ne vois pas du tout comment calculer ce produit. Je ne vois aucun moyen de simplifier l'expression, et me retrouver avec un sacre calcul...

Merci a vous de m'indiquer une piste pour pouvoir me sortir de tout ca, si jamais l'enonce n'est pas assez clair, n'hesitez pas a me le dire.

Merci d'avance.

Posté par
Camélia Correcteur
re : Racines nièmes d'un complexe 30-09-09 à 16:01

Bonjour

Sans avoir fait les calculs, je te signale que les racines de ton équation sont celles du polynôme (z+1){2n}-(z-1)^{2n} qui du coup se factorise en \prod(z-z_k) et on sait ou trouver le produit des racines d'une équation! ca devrait servir...

Posté par
lilano
re : Racines nièmes d'un complexe 30-09-09 à 17:04

Vous ne voulez pas plutôt dire (z+1)^{2n}-(z-1)^{2n} ? (Je pense que c'est juste une erreur de frappe).

Donc si je suis votre démarche, je passe le second terme de l'autre coté, j'ai ainsi un polynôme de la forme (z+1)^{2n}-(z-1)^{2n} = 0.  Je peux le factoriser ainsi : (z-z_0)*(z-z_1)*...*(z-z_n)=0.

Dans un polynome du second degres, le produit des racines est egale au troisieme coefficient sur le premier, mais ici mon polynome est de degre 2n... ??

Merci pour ton aide tres rapide et precieuse.

Posté par
Camélia Correcteur
re : Racines nièmes d'un complexe 30-09-09 à 17:12

dans n'importe quel polynôme de la forme a_kx^k+...+a_0 le produit des racines vaut (-1)^ka_0/a^k



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