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equation sur les exposants en complexe

Posté par
glop
28-05-12 à 13:06

Bonjour,

J'ai un exo que je n'arrive pas à boucler :
soit z complexe, (m,n) entiers
Résoudre en m et en n :

z^n=(z+1)^m=1

Ce qui me chiffonne, c'est que z est complexe. Car si z>0 différent de 1:

n*ln(z)=m*ln(z+1)=0 d'ou m=0=n

si z=1 alors 0=m*ln(2) =>m=0 et n qqc dans N

si z<0 et si z complexe qqc je ne sais pas comment faire?.


Comment procéder pour ce genre d'exos en général

Merci de votre aide

Posté par
glop
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 13:14

si z^n=1 alors z est une racine nieme de l'unité
z=exp(i*2pi/n) ....

Posté par
urgo
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 13:17

fait très attention, dans \C, z^n\neq e^{n\ln(z)}
z^n=1\Leftrightarrow z^n=e^{2k\pi}\Leftrightarrow z=e^{\frac{2k\pi}{n}}

Posté par
kybjm
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 13:20

Si zn = (z + 1)n = 1 , que valent |z| et |z + 1| ?

Posté par
glop
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 13:39

/urgo : en effet, c'est ce qui me chiffonne

/ kybjm : |z|=|z+1|=1 mais ca ne m'a pas mené bien loin : ie : z=e^(2ipi/n) et z+1=e^(2ipi/m)

Posté par
kybjm
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 14:40

Il n'y a pas beaucoup de z vérifiant |z| = |z + 1| = 1 .

Posté par
glop
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 15:32

euhhh

c'est pas 0, puisque |0|= 0 (je dis pas de conneries là ? parce qu'à force j'ai un doute).

Je ne vois aucun complexe appartenant au cercle unité qui satisfait à |z|=|z+1|=1 donc si z différent du cercle unité m=n=0 si z est sur le cercle unité, z doit etre une racine nieme et n=ce que l'on veut, et m=0.

oui non peut etre ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 15:34

Bonjour

Et si au lieu d'écrire n'importe quoi, tu posais z=x+iy et tu regardais?

Posté par
glop
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 15:42

ca donne rien du tout, c'est ce que j'ai essayé en premier.
au pire une solution pour déterminer z (ie)

z=a+ib
z+1 = a+1+ib
avec l'égalité des modules : a^2+b^2=1
(a+1)^2+b^2=1 => a=-1/4 b^2=15/16

mais vu que je ne connais pas l'argument de z+1 par rapport à celui de z ...

Posté par
Camélia Correcteur
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 15:51

(a+1)^2+b^2=a^2+b^2+2a+1=1 Comme a^2+b^2=1, on trouve 2a=-1. Que vaut b?

Tu peux aussi regarder sur un cercle trigonométrique quels points sont à la distance 1 de (-1,0)

Posté par
glop
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 16:05

Ah oui dsl , j'ai fait une erreur de calcul, autant pour moi.

=>b^2=3/4

z1/2=-1/2+/-i*(3/4)^2=exp(2ipi/3) ou exp(-2ipi/3).

Ok et ?

je ne vois pas comment conclure ni vraiment ou cela m'a mené.

Posté par
Camélia Correcteur
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 16:13

Ben, tu as trouvé les deux seuls points qui peuvent convenir! maintenant que valent leurs puissances n et m?

Posté par
glop
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 16:15

j'ai déterminé z pour que |z|=|z+1|=1 mais il faut encore que m et n soit multiple de 3

mon équation est pour z dans C en général, pas pour ce cas particulier.
Enfin je crois que je m'emmele les pinceaux

Posté par
Camélia Correcteur
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 16:19

Oui, mais résoudre z^2=0 pour z ebn général, a quand même une seule solution: z=0

Posté par
glop
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 16:23

oui mais résoudre z^n=1 c'est une infinité de solutions sur n

Posté par
Camélia Correcteur
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 16:24

NON! Juste n

Posté par
glop
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 16:44

Bon du coup, si je résume j'ai
si z= z1 ou z2 comme défini n et m multiple de 3
si z=1 n = n m=0,
si z=0 n=0 m =m
siz=-1 n=2p m=0

Posté par
glop
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 16:53

et pour le reste m=n=0

Posté par
glop
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 16:54

ca me semble bizarre quand meme

Posté par
glop
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 16:56

si z=-2 n =0 m=2p
aussi

Posté par
Camélia Correcteur
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 16:57

Tu crois vraiment que 0, 1 et -1 conviennent?

Posté par
glop
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 17:03

ben pkoi pas ?
on me demande bien de trouver les m et n qui font que z^n=(z+1)^m=1

or 0^0=1=(0+1)^m
et -1^2p=1=(-1+1)^0
et 1^n=1=(1+1)^0

non ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 17:07

Ah tu admets 0^0=1... Si tu veux... Evidemment les intéressants sont les autres...

Posté par
glop
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 17:15

moi aussi ca m'a tjr turlupiné que 0^0=1, mais c'est ce que l'on ma dit, et c'est coroboré par la calculatrice et matlab donc je me dit que c'est vrai.

du coup si on me pose ça comme exo à mon oral (ou du même type), comment faut il que je réponde ?

comment etre sur que j'ai trouvé tous les cas particuliers, car la solution "générale" reste quand meme n=0=m ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 17:24

Non, la solution est générale est pour (m,n) quelconques en général il n'y a pas de solution. Pour m et n multiples de 3, les solutions que tu as trouvées. Puis les cas très particuliers... m=n=0 et n pair et =0.

Posté par
glop
re : equation sur les exposants en complexe 28-05-12 à 17:30

ok merci d'avoir éclairé ma lanterne.

Si je résume : trouver les z particulier  qui satisfasse à la condition donné puis ça nous donne une condition sur l'exposant.

J'ai un autre exercice que j'ai posé sur le forum à propos de calcul différentiel (enfin je crois), qui est aussi complètement bizarre, si tu peux y jeter un coup d'oeuil ça serais sympa



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