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Ds nombre complexe parti algébrique

Posté par
Joko1
24-04-21 à 13:09

Bonjour voici mon sujet:

2π/5 est la mesure en radians de l'angle au centre interceptant un côté du pentagone régulier. Elle correspond à 72°. On se propose ici de calculer algébriquement (sans le concours géométrique comme utilisé sur la page consacrée au décagone régulier) les valeurs exactes de cos(2π/5) et sin(2π/5). On en déduira les valeurs exactes des lignes trigonométriques de 2π/10 = π/5 (36°) correspondant au décagone régulier et la construction de ce dernier.

1°/ Montrer que les angles de mesures 2π/5 et 8π/5 ont même cosinus et des sinus opposés.

2°/ En remarquant que cos4x = cos(2 × 2x), montrer que :

cos4x = 8cos4x - 8cos2x + 1      (e1)

3°/ On pose X = cos(2π/5), montrer que X est solution de l'équation du 4è degré :

8X4 - 8X2 - X + 1 = 0      (e2)
4°/ Au vu de la représentation graphique ci-dessus de la fonction x → 8x4 - 8x2 - x + 1, vérifiez que l'équation 8X4 - 8X2 - X + 1 = 0 admet quatre solutions dont x = 1 et x = -1/2 permettant d'écrire :

8X4 - 8X2 - X + 1 = (X - 1)(2X + 1)(4X2 + aX + b)

où a et b sont à déterminer. (Rép. : a = 2, b = - 1)

4°/ a) Déduire des résultats précédents :


J'ai du mal avec la parti algébrique des nombre complexe, pourriez vous m'éclairer un peu s'il vous plaît ?

Posté par
malou Webmaster
re : Ds nombre complexe parti algébrique 24-04-21 à 13:13

Bonjour
pas grand chose à voir avec les complexes, tout au moins le début
vois cette fiche : Savoir utiliser le cercle trigonométrique et formules de trigonométrie

attention à mettre les exposants...sinon, cela va être illisible
pour écrire par exemple x², tu peux écrire x^2

allez, propose quelque chose pour les premières questions, ce n'est que de la trigo
quelqu'un va ensuite te venir en aide (pas nécessairement moi )

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 24-04-21 à 16:56

Pour la première question peut dire dire que 8π/5 = 2π -  2π/5 donc ils ont même cosinus et des sinus opposés

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 24-04-21 à 17:05

La 2:
cos4x = cos(2 × 2x)
=2cos^2 (2x) -
=2(2cos^2    x-1)^2 -1
=2(4cos ^4   x-4 cos^2    x +1 )
= 8cos ^4  x -8 cos^2  x + 2-1
= 8cos4x - 8cos2x + 1

C'est ça ?

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 24-04-21 à 17:12

Pour la 3 je sais pas trop quelle démarche faire, étant donné que le cos(2π/5) = -1 + 5 /4

Je dois remplacer par X ça dans l'équation ?

Posté par
malou Webmaster
re : Ds nombre complexe parti algébrique 24-04-21 à 18:02

17h12 : non, tu ne connais pas cette valeur,tu désires la démontrer

17h05 mets tes exposants, sinon,c'est illisible !

cos(4x)=8cos4x - 8cos2x + 1

ceci est toujours vrai, OK, donc pour la 3)
eh bien remplace x par 2pi/5
.....

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 12:19

Pour la 1) je vois pas trop ce que vous voulez dire

La 2)
cos(4x)= cos(2 × 2x)  
=2cos2 (2x)- 1
=2(2cos2 x-1)2-1
=2(4cos 4 x -4 cos2x +1 )-1
= 8cos 4x -8 cos2x + 2-1
= 8cos4x -  8cos2 x+ 1

La 3)

8cos(2π/5) 4- 8cos(2π/5) - 2π/5 + 1 = 0

Je dois le prouver en remplaçant   Cos (2π/5) par

(-1 + 5) /4

Posté par
malou Webmaster
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 12:52

Joko1 @ 25-04-2021 à 12:19

Pour la 1) je vois pas trop ce que vous voulez dire
ben il me semble qu'il y a longtemps qu'elle est terminée, je n'ai rien dit, c'est OK
La 2)
cos(4x)= cos(2 × 2x)
=2cos2 (2x)- 1
=2(2cos2 x-1)2-1
=2(4cos 4 x -4 cos2x +1 )-1
= 8cos 4x -8 cos2x + 2-1
= 8cos4x - 8cos2 x+ 1

La 3)

8cos(2?/5) 4- 8cos(2?/5) - 2?/5 + 1 = 0 mal recopié, relis mon message de 18h02

Je dois le prouver en remplaçant Cos (2?/5) par

(-1 + 5) /4 j'ai déjà dit non , tu lis mes réponses ?

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 14:20

8cos(2/5) 4- 8cos(2/5)2 - 2/5 + 1 = 0

Désolé je vois pas comment faire

Posté par
malou Webmaster
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 14:31

grrr....

pour tout x de R
cos(4x)=8cos4x - 8cos2x + 1 est vrai

j'ai dit de remplacer x par \frac{2\pi}{5}

cela donne

\cos (4\times\frac{2\pi}{5})=8 \cos ^4(\frac{2\pi}{5})-8\cos ^2 (\frac{2\pi}{5})+1

à terminer pour arriver à la forme attendue dans la question ...

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 15:49

Ça donne
\cos (4\times\frac{2\pi}{5})=8 \cos ^4(\frac{2\pi}{5})-8\cos ^2 (\frac{2\pi}{5})+1
cos(8/5) = 8cos(2/5)4 -8cos(2/5 +1
cos( 2/5) = 8cos(2/5)4 -8cos(2/5 +1
0 = 8cos(2/5)4 -8cos(2/5 - cos (2/5)+1

Posté par
malou Webmaster
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 15:53

tu as perdu un carré

0 = 8cos4 (2/5)-8cos² (2/5 )- cos (2/5)+1

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 15:55

On peut remplacer cos(8/5)par
(25) car :

cos(8/5) -25) = -2sinsin(3/5 = 0

Je sais pas si c'est ça la justification, ou s'il y a besoin d'en mettre

Posté par
malou Webmaster
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 16:05

tu as lu ta question ? on pose X=.....

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 16:35

Ah d'accord merci.

Pour la 4 .1) je penses avoir trouvé :

(X - 1)(2X + 1)(4X2 + aX + b) = 8X4 - 8X2- X + 1
=8x2 (x2-1) -(x-1)
=8x2 (x-1) * (x-1) x-1)
= (x-1) (8x3 + 8x2-1)
= (x-)(8x3 + 4x2 + 4x2+2x-2x-1)
=(x-1) (4x2(2x+1) + 2x (2x+1)- (2x+1)
= (x-1)(2x+1 ) (4x2 +2x-1)

x -1 = 0
x= 1

2x+1 = 0
x=-1/2

4x2 + 2x - 1 donc  a = 2  et b=-1

Delta = -22 4*4 * 1
= 20

x1 = (1+5)/4
x2 =  (1-5)/4

Posté par
malou Webmaster
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 16:37

là, je ne relis plus, je crois que tu as compris...ça a l'air de tourner ....

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 16:44

La dernière question c'est :
Déduire des résultats précédents :

cos 2/5= -15/4
sin 2/5= (10+25)/4
cos5= (5 +)/4
sin(/5)= (10-25)/4

Désolé j'ai oublié de la noter dans le sujet

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 16:47

Cos 2/5 = (-1 5)/4
Cos /5) = 1 5)/4

Faute de frappe désolé  
Et pour les deux autre la racine elle part du 10 au 5 mais je sais pas comment on fait sur cette plateforme

Posté par
malou Webmaster
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 16:49

bon, je crois qu'il y a des bugs dans les écritures...
tu dois mettre des parenthèses du genre (a+b) par exemple

pour faire les choix des valeurs tu regardes dans quel quadrant du cercle se trouve ta valeur et tu vois si le sinus ou le cosinus doit être positif ou négatif

je te laisse finir

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 17:59

Les deux se trouvent dans la parti avec cos et sinus positifs

Posté par
malou Webmaster
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 18:14

X qui n'est rien d'autre que cos(2pi/5) peut valoir -1 (on élimine),-1/2 (on élimine), ou bien encore \dfrac{-1-\sqrt 5}{4} ou \dfrac{-1+\sqrt 5}{4}

donc il n'est pas bien dur de trouver la bonne valeur, oui ?

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 18:16

C'est 1-5/4

Posté par
malou Webmaster
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 18:18

parenthèses ...

tiens, nous n'avons pas la même valeur ?

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 18:25

Cos 2 /5 =( -1 5)/4

Il n'y a pas de (-) dans les deux réponses

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 18:27

C'est soit  (1-5)/4 soit
1+5)/4

Posté par
malou Webmaster
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 18:45

hum...tu me montres comment tu résous ton équation du second degré ...

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 18:46

Je l'ai fais dans la question 2 un peu plus haut

Posté par
malou Webmaster
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 18:47

ah ben voilà, pour une fois que je fais confiance...
tes formules de résolution d'une équation du second degré sont fausses

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 18:51

Effectivement c'est -b
Donc c'est (-1-5)/4
Et (-1 + 5)/4

Posté par
malou Webmaster
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 18:57

et là tu trouves donc...que cos(2pi/5)=

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 19:03

(-1+ 5/4 ) ?

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 19:04

(-1+ 5)/4 *

Posté par
malou Webmaster
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 19:10

oui, c'est bien ça
voilà...
je n'ai toujours pas compris le choix du titre de ton sujet

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 19:20

C'est parce qu'il y a une deuxième parti sur  l'utilisation des complexes dans la géométrie mais cette parti j'ai réussi à la faire.

Pour la dernière question il faut faire un calcul pour sinus( 2/5) = (10 +25) /4 ?
Je vois pas trop comment on peut le déduire par rapport à la question précédente

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 19:22

(10+ 25)/4

Posté par
malou Webmaster
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 19:57
Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 21:03

sin2= 1 - (( 1+ 5)/5)2
=( 5-5)/ 8
=( 5-5)/8

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 25-04-21 à 21:05

Sin(2/2) =( 5-5)/8

Désolé mais j'arrive toujours pas à faire une longue racine

Posté par
malou Webmaster
re : Ds nombre complexe parti algébrique 26-04-21 à 08:54

Joko1 @ 25-04-2021 à 21:03

sin2= 1 - (( 1+ 5)/5)2 ce n'est pas la bonne valeur du cosinus que tu écris là...tu as perdu un signe moins devant le 1 et au dénominateur c'est un 4

Posté par
Joko1
re : Ds nombre complexe parti algébrique 28-04-21 à 18:31

Merci pour votre aide

Posté par
malou Webmaster
re : Ds nombre complexe parti algébrique 28-04-21 à 18:44

Je t'en prie Joko1
à une autre fois sur l'



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