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Niveau Maths sup
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Complexe réel positif

Posté par
john_kennedy
21-09-07 à 23:04

Bonsoir,

je dois trouver tout les points M d'affixe z vérifiant:
2 arg(z+a) = arz(z) + arg(a) tel que a \in \mathbb{C}

Voici mon raisonnement:
2 arg(z+a) = arg(z+a)^{2} et arg(a) + arg(z) = arg(az)

\Leftrightarrow arg(z+a)^{2} = arg(az)
\Leftrightarrow arg(\frac{(z+a)^{2}}{az}) = 0 [2\pi]

Donc cela veut dire que \frac{(z+a)^{2}}{az} est réel et positif (strictement?) et il reste donc à déterminer ce z.

En calculant A = Re(\frac{(z+a)^{2}}{az}), je trouve que:

A = \frac{x^{2}+y^{2}+\alpha^{2}+\beta^{2}+2x\beta-2y\beta}{x\alpha-y\beta} > 0

(avec z = x+iy et a = \alpha+i\beta)

On retrouve quelque chose qui ressemble étrangement à une équation de cercle, mais il est difficile (impossible?) de déterminer le signe de cette expression (il doit surement y avoir une erreur dans le calcul de A, mais je ne parviens pas à la résoudre).

Merci par avance de votre aide.
JFK

Posté par
john_kennedy
re : Complexe réel positif 21-09-07 à 23:35

Personne pour me filer un petit coup de pouce?

Posté par
lafol Moderateur
re : Complexe réel positif 22-09-07 à 00:20

Bonjour
et en caractérisant les réels par z =\bar{z} ?

Posté par
lafol Moderateur
re : Complexe réel positif 22-09-07 à 00:30

sauf erreur, tu arriverais à (z\bar{z}-a\bar{a})(z\bar{a}-a\bar{z})=0
règle du produit nul : la 1° parenthèse donne |z|²=|a|² : tu trouves ton cercle de centre 0 de rayon |a|, donc passant par A d'affixe a.
la deuxième parenthèse donne la droite (OA).

Posté par
lafol Moderateur
re : Complexe réel positif 22-09-07 à 00:31

je me rends compte que je n'ai pas tenu compte du signe....

Posté par
john_kennedy
re : Complexe réel positif 22-09-07 à 00:33

Voila, c'est le > 0 qui me pose problème en fait :s

Posté par
lafol Moderateur
re : Complexe réel positif 22-09-07 à 00:36

peut-être le reprendre à l'envers : si z = |a|e^{i\theta} .... et voir si ça donne des conditions sur \theta

Posté par
john_kennedy
re : Complexe réel positif 22-09-07 à 00:43

Maintenant, j'ai posé que c'était > 0 sans savoir si c'est \geq0, et la on a un theta modulo \pi

Posté par
john_kennedy
re : Complexe réel positif 22-09-07 à 11:24

up

Posté par
mikayaou
re : Complexe réel positif 22-09-07 à 11:39

bonjour

(z+a)²/az = k

z²+(2-k)az+a² = 0

D = ((2-k)²-4)a² = k(k-4)a²

il faut(faudrait) ensuite discuter de k

0<k<4, D = ( (V|k(k-4)|)ia )²

z = ( (k-2)a +/- (V|k(k-4)|)ia )/2

k<0 ou k>4, D = ( aV(k(k-4) )²

z = ( (k-2)a +/- aV(k(k-4)) )/2

A vérifier, je ne suis pas sûr que ça réponde à ta question...

Posté par
john_kennedy
re : Complexe réel positif 22-09-07 à 14:08

Non, malheureusement

Ce que tu as fait, c'est une résolution d'une équation du second degré. Je cherche à résoudre: \frac{(z+a)^{2}}{az} > 0.

Les solutions dans le cas d'une égalité sont celles données par lafol: intersection d'un cercle et d'une droite, ce qui définit bien l'ensemble des réels. Il ne reste "plus" qu'à résoudre le probleme du signe, et c'est justement là ou je bloque!

Posté par
mikayaou
re : Complexe réel positif 22-09-07 à 18:09

oui, je n'avais vu, en effet, que l'égalité et pas le signe > ... désolé

1) cas |z| = |a|

z = |a|e^it avec a = |a|e^it'

Z = (z+a)²/az = ( |a|e^it + |a|e^it' )²/( |a|²e^i(t+t') ) = ( e^it + e^it' )²/e^i(t+t') = ( e^2it + e^2it' + 2e^i(t+t') )e^-i(t+t')

Z = e^i(t-t') + e^i(t'-t) + 2 = 2 + 2cos(t-t')

si Z est réel, il ne peut être que positif ou nul ...

Ce serait donc tout le cercle de centre O, passant par A(a)



2) z = ka avec k réel

Z = (z+a)²/az = (1+k)²a²/ka² = (1+k²)/k

pour que Z soit >= 0, il faut que k > 0

il faudrait donc restreindre la droite OA à la demi-droite [OA

A vérifier car je ne suis vraiment (toujours) pas certain...

En tout cas, c'est un très bel exo...

Posté par
john_kennedy
re : Complexe réel positif 22-09-07 à 21:43

J'ai trouvé à peu près la même chose! Donc je pense qu'on a le bon truc sous la main.

Oui c'est vrai que c'est un bel exo, et qui est loin d'être évident! (les spé de mon bahut séchait dessus, c'est déjà une perf que je sois arrivé aussi loin lol).

Merci à tous pour votre aide, bonne soirée.

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Complexe réel positif. 23-09-07 à 03:58

Bonsoir ;
Une idée :
La condition 3$\fbox{2arg(z+a)=arg(z)+arg(a)} s'écrit aussi 3$\blue\fbox{arg(z+a)-arg(z)=arg(a)-arg(z+a)}
ce qui se traduit par l'isométrie des angles colorés dans le dessin d'où la condition nécessaire \red\fbox{|z|=|a|}
Si je ne me trompe cette condition est suffisante avec la condition supplémentaire \red\fbox{z\neq-a}
(pour que arg(z+a) existe) (sauf erreur bien entendu)

Complexe réel positif.

Posté par
mikayaou
re : Complexe réel positif 23-09-07 à 09:50

bonjour elhor

comme toujours, tes résolutions sont très agréables et élégantes...

En revanche, pourquoi ne confirmes-tu pas le cas de de la demi-droite OA ?

pour A(a) d'argument t et M1(z1) d'argument t1, avec M1 sur [OA), on a bien :

2arg(z1+a) = arg(z1) + arg(a)
  , non ?

Complexe réel positif

si tu as une "belle" démo comme celle du cercle, on est preneur

Posté par
mikayaou
re : Complexe réel positif 23-09-07 à 10:12

il faut aussi enlever le point O à l'ensemble solution; dans ce cas, on aurait :

Cercle de centre O passant par A(a) et la demi-droite ]0;A) où le point O est ôté

A confirmer, donc ...

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Complexe réel positif. 23-09-07 à 15:46

En effet mikayaou , j'ai conclu trop vite à la condition \red\fbox{|z|=|a|} et je n'ai pas envisagé le cas où les deux angles colorés sont nuls
c'est à dire le cas où \red\fbox{arg(z)=arg(a)} le lieu cherché doit être le cercle \scr C(O,|a|) privé du point A'(-a)
union la demi droite [OA) privée du point O (sauf nouvelle erreur bien entendu)

Posté par
lafol Moderateur
re : Complexe réel positif 23-09-07 à 17:34

toujours aussi époustouflantes d'élégance et de simplicité, les solutions d'elhor !
on se sent bête, quand on te lit, elhor !

Posté par
john_kennedy
re : Complexe réel positif 23-09-07 à 18:39

Eh bah... je suis schotché.
Bravo pour cette magnifique présentation et cette incroyable clarté!

Merci à vous tous, je vais lire cela en y attachant la plus grande importance.

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Complexe réel positif. 23-09-07 à 19:01

De rien john_kennedy
lafol >> merci pour le compliment je suis touché

Posté par
mikayaou
re : Complexe réel positif 24-09-07 à 07:43

Eh bien, cette fois-ci, c'est parfait

Complexe réel positif

Si t'en as d'autres, des comme ça, john_kennedy, n'hésite pas : on se délecte des résolution d'elhor !

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Complexe réel positif. 24-09-07 à 11:46

Oui c'est parfait mikayaou à une petite rectification prés :
A'(-a) est le symétrique de A(a) par rapport à O (sauf erreur)

Posté par
mikayaou
re : Complexe réel positif 24-09-07 à 11:51



bon, ben, cette fois-ci, j'crois que c'est bon

Complexe réel positif

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Complexe réel positif. 24-09-07 à 11:59

C'est parfait !
(plus que parfait avec un petit cercle jaune autour de O)

Posté par
mikayaou
re : Complexe réel positif 24-09-07 à 13:20

grrr

Complexe réel positif

Posté par
infophile
re : Complexe réel positif 24-09-07 à 18:00

Ehlor c'est un chef

J'ai adoré sa résolution de cos^3(x)+sin^3(x)=1 avec les barycentres ! Epatant

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Complexe réel positif. 24-09-07 à 22:21

Merci Kévin



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