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Niveau Maths sup
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Calcul de cos(pi/7)

Posté par
lexours
02-10-11 à 15:20

Bonjour. Je bloque sur une question de mon DM de mathématiques ; je vous copie l'essentiel de l'énoncé :

1) Déterminer l'ensemble des racines septièmes de l'unité.
Je trouve U = {1, exp(2i/7), ..., exp(12i/7)}

2) On pose =exp(2i/7) :
a) Calculer 1 + + 2 + ... + 6

Je trouve 0, car la somme des racines n-ièmes de l'unité est nulle.

Je passe directement à la d) En déduire que cos(2/7) est solution de l'équation 8x3+4x2-4x-1 = 0
Je l'ai démontré.

3) Soient X=+2+4 et Y=3+5+6.
a) Montrer que Y = conjugué(X) et Im(X)>0.
b) Calculer X+Y et XY. En déduire que X et Y sont les solutions d'une équation du second degré, puis calculer X et Y.


Je bloque à cette question 3)b) ! J'ai trouvé X+Y = -1 (car somme des racines 7e de l'unité sauf 1) et XY = 2 (en éliminant les qui deviennent nuls à l'aide de la propriété précédente). Comment déduire une équation du second degré à partir de ceci ?

Merci d'avance !

Posté par
Porcepic
re : Calcul de cos(pi/7) 02-10-11 à 15:25

Bonjour,

X et Y sont solutions de l'équation (x-X)(x-Y)=0.
Et quand on développe (x-X)(x-Y), on obtient ....

Posté par
lexours
re : Calcul de cos(pi/7) 02-10-11 à 15:35

En effet, cela paraît facile, maintenant que je le vois ! Je trouve donc mes solutions \frac{-1\pm i \sqrt{7}}{2}, mais comment en faire découler X et Y ?

Posté par
Porcepic
re : Calcul de cos(pi/7) 02-10-11 à 15:37

Aides toi de ce que tu as montré à la question 3.a).

Posté par
lexours
re : Calcul de cos(pi/7) 02-10-11 à 15:46

Merci beaucoup, j'ai enfin compris la démarche !

Posté par
lexours
re : Calcul de cos(pi/7) 02-10-11 à 16:47

Désolé de reposter sur ce topic, mais une autre question du même exercice me pose problème... Je pense avoir trouvé X = \frac{-1+\sqrt{7}}{2}, mais une question me demande d'exprimer Re(X) en fonction de cos(2/7)... Comment est-ce possible, sachant que je trouve Re(X) = -1/2 ?

Posté par
Porcepic
re : Calcul de cos(pi/7) 02-10-11 à 17:15

Utilise la définition de X, à savoir X=\omega+\omega^2+\omega^4.
En prenant la partie réelle, tu feras apparaître du cos(2pi/7), cos(4pi/7), cos(8pi/7) à transformer de façon à tout exprimer en fonction de cos(2pi/7).

Et une fois cela fait, tu devrais pouvoir trouver une expression de cos(2pi/7) sachant qu'en effet, cela fait -1/2.

Posté par
antruion
re : Calcul de cos(pi/7) 07-09-13 à 16:40

Bonjour, désolé de reposter encore une nouvelle fois sur ce topic mais j'ai un problème, je n'arrive pas à déduire que cos(2/7) est la solution de l'équation 8x3+4x2-4x-1=0. J'ai exprimé cos(2x) et cos(3x) en fonction de cos(x) et je trouve respectivement 2cos2(x)-1 et 4cos3-3cos(x). Mais je ne sais pas comment passe de x à cos(x), je sais pas si vous comprenez ?

Merci d'avance pour votre aide.

Posté par
delta-B
re : Calcul de cos(pi/7) 08-09-13 à 02:50

Bonjour.

Je n'ai pas suivi tous les calculs.

En utilisant la formule \cos(2x)=2\cos^2(x)-1, on en déduit

\cos(4x)=2\cos^2(2x)-1=2(2\cos^2(x)-1)^2-1=2(4\cos^4(x)-4cos^2(x)+1)-1=8\cos^4(x)-8cos^2(x)+1

Appliques les 2 formules  à \bb{Re}(X) avec x=\dfrac{2\pi}{7}

Remarque:
Connaissant la valeur de cos\left(\dfrac{2\pi}{7}\right), on peut en déduire celle de  cos\left(\dfrac{\pi}{7}\right),    cos\left(\dfrac{\pi}{7}\right)=\sqrt{\dfrac{1+\cos(\frac{2\pi}{7})}{2} }



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