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Niveau Maths sup
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Résoudre une équation en changeant de variable

Posté par
Phantastik
20-09-09 à 18:35

Bonjour,

Voici l'énoncé de mon exercice :
1-Soit (E) l'équation z5-1=0. La résoudre dans C.
2-Déterminer le polynôme Q tel que z5-1=(z-1)Q(z).
Résoudre l'équation Q(z)=0 en utilisant le changement de variable Z=z+1/z.
En déduire une expression de cos(2pi/5) ne faisant intervenir que des racines carrées.
3-En déduire une expression de cos(pi/5) ne faisant intervenir que des racines carrées.

J'ai réussi la question 1- (5 solutions : 1, e2ipi/5, e4ipi/5, e6ipi/5,  e8ipi/5 ) et j'ai trouver Q(z)=z4+z3+z2+z+1 , mais je ne réussis pas à résoudre Q(z)=0.
Merci d'avance pour votre aide.

Posté par
Phantastik
re : Résoudre une équation en changeant de variable 20-09-09 à 18:53

Alors voilà, j'ai trouvé que Q(x)=(z+1/z)4 - z2 !
Merci de m'aider !

Posté par
LeFou
re : Résoudre une équation en changeant de variable 20-09-09 à 18:55

Bonjour,
As-tu utilisé le changement de variable conseillé ?
Tu n'arrives pas à déboucher avec ?

Posté par
LeFou
re : Résoudre une équation en changeant de variable 20-09-09 à 18:56

Q(z) est aussi une suite de 5 termes raison z! Tu connais une formule la dessus.

Posté par
Phantastik
re : Résoudre une équation en changeant de variable 20-09-09 à 19:02

En effet, donc d'après la formule Q(z)=(1-z5)/(1-z). (ce que l'on avait déjà qrâce à sa définition)
Et je ne comprends pas comment utiliser le changement de variables, car je voudrais factoriser par (z+1/z) mais je n'y parviens pas !

Posté par
LeFou
re : Résoudre une équation en changeant de variable 20-09-09 à 19:03

Avec la formule des suites, remplaces z par son expression en fonction de Z et du devrais y arriver!

Posté par
Rudi
re : Résoudre une équation en changeant de variable 20-09-09 à 19:05

bonjour

sauf erreur, on arrive à  Q(z)/z² = Z²+Z-1

reste à résoudre Z²+Z-1=0

Rudy

Posté par
Rudi
re : Résoudre une équation en changeant de variable 20-09-09 à 19:06

pardon de ne pas avoir réactualisé

Rudy

Posté par
Phantastik
re : Résoudre une équation en changeant de variable 20-09-09 à 19:25

Merci pour vos réponses,

J'obtiens Z=(-1-/+sqrt{2}i)/2. Mais Q(Z)=Q(z)/z2, donc comment obtenir z ?

Posté par
LeFou
re : Résoudre une équation en changeant de variable 20-09-09 à 19:28

Pourquoi n'appliques tu pas ma méthode ? En remplaçant z par son expression en fonction de Z , tu arrives à quelque de très simple avec l'égalité donnée par la suite.
Ensuite il suffit de re-remplacer Z par z et tu finis en deux secondes car c'est identique à quelque chose de déjà fait.

Posté par
Phantastik
re : Résoudre une équation en changeant de variable 20-09-09 à 19:33

Oui mais comment exprimer z en fonction de Z car Z=z+1/z donc z(z2+1)/Z, mais on toujours z en fonction de Z et de z ...

Posté par
LeFou
re : Résoudre une équation en changeant de variable 20-09-09 à 20:03

Attends, Z=(z+1)/z ou Z= z+ 1/z ?

Posté par
Phantastik
re : Résoudre une équation en changeant de variable 20-09-09 à 20:13

Z=z+(1/z)

Posté par
LeFou
re : Résoudre une équation en changeant de variable 20-09-09 à 20:23

Et bah, c'est bien ce que je pensais!
Sa te donne:
    Z=z+1/z  (*z)
<=>Zz=z+1
<=>Zz-z=1
<=>z(Z-1)=1
<=>z=1/(Z-1)

A partir de z4+z3+z2z+1= (1-z5)/(1-z); tu résous cette équation =0 en remplaçant z par Z puis quand tu arrives à quelque chose de simple, tu le refais dans l'autre sens, c'est pas bien long!

Posté par
Phantastik
re : Résoudre une équation en changeant de variable 20-09-09 à 20:29

Mais si Z=z+(1/z) et qu'on multiplie par z chaque membre on aura Zz=z2+1, non?

Posté par
Phantastik
re : Résoudre une équation en changeant de variable 20-09-09 à 21:38

Personne ne peut m'aider ?

Posté par
Phantastik
re : Résoudre une équation en changeant de variable 20-09-09 à 22:23

Vraiment personne ?

Posté par
Phantastik
re : Résoudre une équation en changeant de variable 20-09-09 à 23:22

Désolée d'insister mais c'est très important et urgent !

Posté par
Phantastik
re : Résoudre une équation en changeant de variable 21-09-09 à 11:29

Je ne parviens toujours pas au résultat
Merci de votre aide !

Posté par
Phantastik
re : Résoudre une équation en changeant de variable 21-09-09 à 13:21

Toujours pas résolu !

A l'aide !

Posté par
Rudi
re : Résoudre une équation en changeant de variable 21-09-09 à 19:38

bonjour

tu as lu ma proposition du 20-09-09 à 19:05 ?

Rudy

Posté par
Phantastik
re : Résoudre une équation en changeant de variable 21-09-09 à 20:19

Bonsoir,
En effet, je l'ai lu et j'ai résolu Z2+Z-1=0 puis Z1=z+1/z et Z2=z+1/z et je trouve 4 solutions : (-1+sqrt5)/4 +ou- i*racine de (((racine de 5) +5)/8) et (-1-sqrt5)/4 +ou- i*racine de ((-(racine de 5) -5)/8).
Désolée pour la frappe les racines superposées semblent ne pas fonctionner ...
Merci pour votre aide.

Posté par
Rudi
re : Résoudre une équation en changeant de variable 21-09-09 à 20:54

je pense que tu t'es planté sur la partie imaginaire qui doit correspondre à des sinus...

Rudy

Posté par
Xanaka
re : Résoudre une équation en changeant de variable 03-10-09 à 16:56

Phantastik, je sais que si tu a créé ce topic c'est pour que l'on puisse t'aider mais là c'est moi que te demande: Comment t'as trouvé le réponse à lère première question ???

Posté par
Phantastik
re : Résoudre une équation en changeant de variable 03-10-09 à 17:17

Bonjour,

La question 1) est très simple : si z5 -1=0 , alors z5=1 donc les solutions sont les racines 5ème de l'unité...

Posté par
Xanaka
re : Résoudre une équation en changeant de variable 06-10-09 à 11:52

Oui justement.
Je n'ais pas appris à les calculer ^^

Posté par
Camélia Correcteur
re : Résoudre une équation en changeant de variable 06-10-09 à 15:03

Bonjour

Si z^5=1 on a forcément |z|=1, donc z=e^{it} et z^5=e^{5it}. Comme 1=e^{2ik\pi} avec k\in\bb Z on trouve z=e^{2ik\pi/5}

Posté par
Xanaka
re : Résoudre une équation en changeant de variable 07-10-09 à 16:27

OK
Moi je cherchais les 5 racines
"la question 1- (5 solutions : 1, e2ipi/5, e4ipi/5, e6ipi/5,  e8ipi/5 )"

Merci

Posté par
Xanaka
re : Résoudre une équation en changeant de variable 07-10-09 à 16:28

ça reviens au même en fait, avc les k.
Je croyais qu'il fallais dvp avc z= a+ib :s



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