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Niveau Licence Maths 1e ann
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Analyse complexe

Posté par
KRZ95
17-09-17 à 15:27

Bonjour tout le monde

J'essaye de démontrer une égalité mais je bloque un peu.. Quelqu'un pourrait m'aider svp ?

(k=1) (k=n) (sin (k)/n) = n/(2^(n-1))

Posté par
KRZ95
re : Analyse complexe 17-09-17 à 15:39

Je viens de me rendre compte que la question a déjà été posée il y a quelques années..
Cependant je n'ai pas très bien compris le raisonnement.. J'aurai toujours besoin d'aide donc.. merci

Posté par
etniopal
re : Analyse complexe 17-09-17 à 15:47

(sin (k)/n  est la partie imaginaire de ak  si a = exp(i/n)

Ta somme est donc la partie imaginaire de  a + a² +....+ an = (a - an+1)(1 - a)  = 2a/(1 - a) puisque an = -1 .

Posté par
etniopal
re : Analyse complexe 17-09-17 à 15:49

Où et quand ce fut posé ?

Posté par
KRZ95
re : Analyse complexe 17-09-17 à 15:57

Ca a été posé ici en 2007
https://www.ilemaths.net/sujet-nombre-complexe-et-produit-de-sin-k-pi-n-369107.html

Enfaite j'ai bien compris la fin du raisonnement mais pas comment avoir trouvé que le sin(k/n) = n(-1)^(n-1)

Posté par
etniopal
re : Analyse complexe 17-09-17 à 17:45

C'est donc un produit et pas une somme (la première version qui m'est apparue avait un truc bizarre à la place du signe opératoire ) .


Soient   n un entier > 1 , a := exp(i/n) , b :=  a² ,   P := Xn - 1 .
On a P =  (X - b)(X - b²)....(X - bn)  . On posera Pk = P/(X - bk)  ( k = 1,2,...,n) et on utilisera  le fait que nXn-1 = P ' = P1 + P2 + .... + Pn

2i.sin(/n) = a - 1/a =  (a² - 1)/a   donc -2ia.sin(/n) = 1 - b
....
2i.sin(k/n) = ak - 1/ak donc -2iak.sin(/n) = 1 - bk
....
2i.sin((n-1)/n) = an-1 - 1/an-1 donc -2ian-1.sin(/n) = 1 - b[sup]n-1[/sup]

En faisant le produit membre à membre de ces relations on trouve à gauche  c.sin(/n).....sin((n - 1)/n) et à droite (1 - b)(1 - b²)......(1 - bn-1
qui est Pn(1) = P '(1) = n .

j'espère que c = 1/2  !


  

Posté par
etniopal
re : Analyse complexe 17-09-17 à 17:47

L'énoncé que tu as écrit n'est certainement pas  celui qu'on t'a donné  .

Posté par
KRZ95
re : Analyse complexe 17-09-17 à 22:04

etniopal @ 17-09-2017 à 17:47

L'énoncé que tu as écrit n'est certainement pas  celui qu'on t'a donné  .



c'est le même sauf que le produit s'arrête à n-1 et non à notre je viens de me rendre compte de mon oublie

Posté par
Razes
re : Analyse complexe 17-09-17 à 23:15

L'indice doit s'arrêter à (n-1) sinon pour k=n tu aura un soucis et le terme \sin\left ( \dfrac{k\pi }{n} \right ) deviendra \sin\left ( \dfrac{n\pi }{n} \right )=\sin\left ( \pi \right )=0 et donc tout le membre de gauche deviendra nul.

L'énoncé doit être ceci: \prod_{k=1}^{n-1}\sin\left ( \dfrac{k\pi }{n} \right )=\dfrac{n}{2^{n-1}}

Posté par
KRZ95
re : Analyse complexe 18-09-17 à 08:50

Razes @ 17-09-2017 à 23:15

L'indice doit s'arrêter à (n-1) sinon pour k=n tu aura un soucis et le terme \sin\left ( \dfrac{k\pi }{n} \right ) deviendra \sin\left ( \dfrac{n\pi }{n} \right )=\sin\left ( \pi \right )=0 et donc tout le membre de gauche deviendra nul.

L'énoncé doit être ceci: \prod_{k=1}^{n-1}\sin\left ( \dfrac{k\pi }{n} \right )=\dfrac{n}{2^{n-1}}


Oui c'est ce que j'ai modifié juste avant ta réponse
mais du coup je comprends pas comment on prouve que les racines de z^n sont les "n (-1)^(n-1)

Posté par
etniopal
re : Analyse complexe 18-09-17 à 09:17

!?!?

Posté par
Razes
re : Analyse complexe 18-09-17 à 09:33

KRZ95 @ 18-09-2017 à 08:50

Oui c'est ce que j'ai modifié juste avant ta réponse
mais du coup je comprends pas comment on prouve que les racines de z^n sont les "n (-1)^(n-1)
Comment as tu obtenu cela.

Normalement, nous avons: z^n=1\Leftrightarrow z^n=e^{i2k\pi }; k\in\mathbb{Z}\Leftrightarrow z=e^{i\frac{2k\pi}{n} }; k\in\mathbb{Z}; comme ce sont des racines cyclique, on se limite aux racines z_k=e^{i\frac{2k\pi}{n} }; k\in \left \{ 1,\hdots, (n-1) \right \}

Posté par
Razes
re : Analyse complexe 18-09-17 à 10:28

Correction: z_k=e^{i\frac{2k\pi}{n} }; k\in \left \{ 0,\hdots, (n-1) \right \}



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