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résolution d'un système avec la formule du binôme

Posté par
darialine
24-02-09 à 17:32

Bonjour,

je n'arrive pas à résoudre ce système à deux inconnues réelles (c'est bien précisé..) :

 \\ x^6-15x^4y^2+15x^2y^4-y^6=1
 \\ 3x^5y-10x^3y^3+3xy^5=0
 \\

J'imagine qu'il faut utiliser la formule du binôme de Newton, puisqu'on retrouve pas mal de coefficients... notamment :

 \\ (x^2-y^2)^3=x^6-3x^4y^2+3x^2y^4-y^6
 \\ (x-y)^6=x^6-6x^5y+15x^4y^2-20x^3y^3+15x^2y^4-6xy^5+y^6
 \\

J'ai essayé de manipuler la première équation,

 \\ x^6-15x^4y^2+15x^2y^4-y^6=1
 \\ (x^2-y^2)^3-12(x^4y^2-x^2y^4)=1
 \\ (x^2-y^2)^3(x^4+10x^2y^2+y^4)=1
 \\
... mouais mouais...


Euh bref j'ai manipulé dans pas mal de sens, mais je n'arrive à rien simplifier, je galère ... si quelqu'un a une idée, je suis preneuse merci à tous ceux qui voudront bien chercher avec moi !!

Posté par
MatheuxMatou
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 17:39

bonjour
pour la première, une fois éliminé le cas trivial y=0 (qui donne x=0) divise tout par y^6

puis pose X=(x/y)^2

cela donne ?

Posté par
MatheuxMatou
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 17:39

pardon... j'avais lu "=0"... ma solution ne fonctionne pas !

Posté par
darialine
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 17:41

Oui moi aussi ça m'arrangerait bien que ce soit "=0"

Posté par
MatheuxMatou
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 17:41

si tu multiplies déjà la deuxième par 2 et que tu additionnes à la première... cela doit te donne quelque chose de sympa il me semble

Posté par
MatheuxMatou
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 17:43

non plus... tu es sûr(e) des signes dans ta première équation ?

Posté par
darialine
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 17:45

Oui, je suis sûre des signes, hélas...

Posté par
MatheuxMatou
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 17:47

bon je continue à chercher...

ma remarque précédente venait du fait qu'on retrouvait... au signe près, les coefficients du développement de la puissance 6 : 1-6-15-20-15-6-1

Posté par
darialine
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 17:49

Oui c'est en voyant ces coefficients que j'ai pensé utiliser le binôme à la puissance 6 mais j'en viens à douter...

Posté par
MatheuxMatou
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 17:52

bon, je crois avoir trouver...

on va travailler dans ... sachant qu'on cherche x et y réels

Posté par
MatheuxMatou
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 17:53

regarde bien ta première équation...

si tu changes tous les "y" en des "iy", il n'y a plus que des signes "+"... d'accord ? écris là

Posté par
MatheuxMatou
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 17:54

(1) x^6 + 15 x^4(iy)^2 + 15 x^2 (iy)^4 + (iy)^6 = 1

Posté par
MatheuxMatou
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 17:55

tu es d'accord ?

Posté par
darialine
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 17:56

Ben je suis moyennement d'accord, remplacer y par iy ça ne revient pas à dire qu'on cherche une solution complexe ? (complexe pure en plus)... enfin je veux bien tenter et voir comment on retombe sur nos pattes réelles

Posté par
MatheuxMatou
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 17:58

maintenant tu multiplies la deuxième par 2i... et tu fais la même manipulation en l'écrivant avec des puissances de (iy)

maintenant tes deux équations (1') et (2') ont des premiers membres respectivement réels et imaginaires purs...

Posté par
MatheuxMatou
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 17:59

je ne remplace pas y par (iy)... j'utilise simplement dans C quue i^2 = -1, que i^4=1 et que i^6=-1

et si une équation est vraie dans R, elle l'est a fortiori dans C...

Posté par
darialine
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 18:02

D'accord, je comprends le principe, je te remercie !!

Posté par
MatheuxMatou
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 18:03

bon, reprenons...

formalisons ton système en A=1 et B=0) avec A et B réels

A et B représentent les membres de gauche de tes deux équations de départ.

et il équivaut à dire que A+iB = 1+0i = 1 (ça c'est du cours de terminale)

Posté par
MatheuxMatou
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 18:04

et quand tu calcules A+iB ... tu t'aperçois que c'est le développement de (x+iy)6

fais le, tu verras

alain

Posté par
MatheuxMatou
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 18:05

tu es d'accord ?

Posté par
MatheuxMatou
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 18:17

au bout du compte, ton système équivaut à trouver deux réels x et y tels que (x+iy)6=1

Il te suffit maintenant de résoudre dans C l'équation Z6=1, c'est à dire à chercher les racines sixièmes de l'unité, puis à les mettre sous forme algébriques pour trouver les couples (x,y) qui conviennent.

Alain

Posté par
darialine
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 18:23

Ok c'est bon, j'ai mis un peu de temps mais j'y arrive :p
Merci !
Je trouve pour A :

 \\ x^6+15x^4(iy)^2+15x^2(iy)^4+(iy)^6=1
 \\
et pour 2iB :

 \\ 6x^5(iy)+20x^3(iy)^3+6x(iy)^5=0
 \\

Je vois bien le développement de (x+iy)6, et je vois bien aussi A + iB = 1...
Donc pour résoudre je calcule les racines sixièmes de 1 et je donne les parties réelles et imaginaires, c'est ça ?

(à vue de pif, ça fait (1,0), (1/2,3/2), (-1/2,3/2), (-1,0), (-1/2,-3/2) et (1/2,-3/2) )

Posté par
darialine
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 18:25

Ah super, j'ai bien compris. Vraiment, merci beaucoup !!! C'est une super astuce de résoudre dans C même si on nous demande des solutions réelles... je n'aurais jamais trouvé seule, merci merci !!

Posté par
MatheuxMatou
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 18:32

tu as tout compris...

l'astuce n'était pas évidente... mais c'est en suant un peu qu'on apprécie une fois que quelqu'un te la montre !!!

note qu'elle ne m'est pas venue immédiatement  (j'ai un peu perdu la main sur ce genre de truc)

content de t'avoir aidé(e) et ça me fait plaisir que tu aies bien compris le raisonnement suivi.

amicalement

Alain

Posté par
MatheuxMatou
re : résolution d'un système avec la formule du binôme 24-02-09 à 18:33

d'ailleurs tu as rectifié une erreur de ma part, on fait A+2iB=1 et non A+iB...



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