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Niveau Maths sup
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Équations complexes

Posté par
marcsa
13-10-17 à 13:34

Bonjour , pourriez-vous m'aider pour cet exercice s'il vous plaît .

On se propose de résoudre l'équation suivante :
(E): x3-6x-26=0

1. Soit =6+i2
Écrire sous forme exponentielle
Déterminer les racines cubiques de .

Je trouve les racines cubiques suivantes : (22)1/3

2 . Méthode de Cardan :
Soit x une solution de (E)
à) montrer qu'il existe deux complexes u et v tel que u+v=x et uv =2 ( on ne demande pas de trouver u et v dans cette question )

b) calculer u 3+v3
En déduire que u3 est solution d'une équation du second degré quel l'on précisera
En déduire les valeurs possibles de u3
C) en déduire les valeurs possibles pour u puis Les valeurs possibles pour le couple (u,v)
D) Résoudre (E): donner les valeurs de x1, x2, x3

Je n'ai pas réussi la méthode de Cardan et je ne comprends pas comment faire

Merci

Posté par
ThierryPoma
re : Équations complexes 13-10-17 à 13:53

Bonjour,

De mon boulot : Déjà, il serait bien de donner une réponse correcte à la question 1, avant de s'attaquer au deuxième chantier ?

Posté par
Razes
re : Équations complexes 13-10-17 à 14:33

Bonjour ,

marcsa @ 13-10-2017 à 13:34

trouve les racines cubiques suivantes : (22)1/3

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 13-10-17 à 18:13

Pardon j'ai omis l'expobentielle .: 22 ei/18

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 13-10-17 à 18:15

Avec l'exposant 1/3

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Équations complexes 13-10-17 à 18:16

Bonjour,
Jamais de 2k quand tu cherches un argument ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Équations complexes 13-10-17 à 18:21

(22)1/3 ?
Ça se simplifie. Un réel dont le cube est 22 , il ne faut pas chercher très loin.

Posté par
Razes
re : Équations complexes 13-10-17 à 18:23

marcsa @ 13-10-2017 à 18:13

Pardon j'ai omis l'expobentielle .: 22 ei/18
il y a combien de racines et quelles sont elles?

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 13-10-17 à 18:25

Il y'en a trois : 2V2e^ipi/18
2V2e^13pi/18
2V2e^-11pi/18

Posté par
Razes
re : Équations complexes 13-10-17 à 18:36

Sylvieg t'as fait une remarque intéressante, exploite la

Sylvieg @ 13-10-2017 à 18:21

(22)1/3  ?
Ça se simplifie.  Un réel dont le cube est  22 , il ne faut pas chercher très loin.

Posté par
alb12
re : Équations complexes 13-10-17 à 18:49

salut,
je n'interviens pas mais je voudrais garder ce fil.

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 13-10-17 à 19:28

C'est V2
Donc je remplace 2V2^1/3 par V2 mais je ne vois où cela me mène pour la suite ..

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Équations complexes 13-10-17 à 19:41

Ça mène déjà que la question 1. est traitée correctement.
Pour la suite, attend la question b) du 2. ; elle a un petit air de famille avec la question 1. .

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 13-10-17 à 19:58

u^3= 8/v^3
v^3=8/U^3
U^3+v^3=8u^3+8v^3/U^3+v^3 ?

Posté par
Razes
re : Équations complexes 13-10-17 à 20:17

marcsa @ 13-10-2017 à 19:58

u^3= 8/v^3
v^3=8/U^3
U^3+v^3=8u^3+8v^3/U^3+v^3 ?


Utilise \LaTeX, car tu écris bien les formules, il suffit de les sélectionner puis appuyer sur le bouton LTX

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 13-10-17 à 20:43

mais du coup je ne vois pas comment montrer que u^3 est solution d'une équation du second degré
et je ne vois pas non plus comment montrer la 2a)

Posté par
Razes
re : Équations complexes 13-10-17 à 21:03

marcsa @ 13-10-2017 à 13:34

2 . Méthode de Cardan :
Soit x une solution de (E)
à) montrer qu'il existe deux complexes u et v tel que u+v=x et uv =2 ( on ne demande pas de trouver u et v dans cette question )


Tu as:
u+v=x
uv =2
Donc u et v sont solutions d'une équation du second degré, A toi de l'écrire......

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 13-10-17 à 21:16

donc u est solution de x^2-x*x+2 ?
je ne comprends pas en quoi cela prouve que u et v existent

Posté par
Razes
re : Équations complexes 13-10-17 à 21:44

marcsa @ 13-10-2017 à 21:16

donc u est solution de x^2-x*x+2 NON?
je ne comprends pas en quoi cela prouve que u et v existent

Razes @ 13-10-2017 à 21:03



Tu as:
u+v=x    x est un paramètre
uv =2
Donc u et v sont solutions d'une équation du second degré, A toi de l'écrire......

z^2-xz+2=0

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 13-10-17 à 21:52

certes mais je ne comprends toujours pas

Posté par
ThierryPoma
re : Équations complexes 13-10-17 à 22:02

Bonsoir,

Très rapidement :

2b) L'on a

x^3=(u+v)^3=u^3+3\,u^2\,v+3\,u\,v^2+v^3=u^3+v^3+3\,u\,v\,(u+v)=u^3+v^3+6\,x

d'où, vu que x est solution de (E),

u^3+v^3=x^3-6\,x=2\,\sqrt{6}

ce qui avec u^3\,v^3=8 nous donne (...)

Posté par
Razes
re : Équations complexes 13-10-17 à 22:54

2a) z^2-xz+2=0 admet toujours des solutions u et v dans \mathbb{C}

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Équations complexes 14-10-17 à 08:03

Bonjour,
J'aurais bien aimé un énoncé un peu plus précis :
"On se propose de résoudre dans l'équation suivante"
"Soit x une solution réelle de (E)"

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 14-10-17 à 08:40

Bonjour , j'ai recopié l'énoncé tel quel .
Pour la b) je ne comprends pas où remplacer u^3v^3

Pour la à) je n'ai pas l'impression de montrer que u et v existent puisqu'on se sert de cette existence pour dire que l'équation à des solutions. ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Équations complexes 14-10-17 à 08:57

Pour la a), j'écris la question un peu différemment :
a étant un réel quelconque, démontrer qu'il existe u et v tels que u+v = a et uv = 2 .

L'équation z2 - az + 2 = 0 a toujours 2 solutions dans , éventuellement égales (si pas évident, traiter 2 cas selon le signe de ).

On note u et v ces 2 solutions. Elles vérifient u+v = a et uv = 2 .

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 14-10-17 à 09:09

ah d'accord merci je n'avais pas compris la question comme ça
en revanche pour la b) je ne comprends pas où je dois remplacer par u^3v^3

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Équations complexes 14-10-17 à 09:26

Pour la b), utilise x (ou a si tu préfères) solution de l'équation (E).
Bref u+v solution de (E) : (u+v)3 = 6(u+v) -26
Développe et remplace uv par 2 . Tu vas trouver u3+v3 .

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 14-10-17 à 09:41

u^3+3u^2v+3uv^2+v^3=6u+6v-2sqrt6
 \\ u^3+3uv(u+v)+v^3=6u+6v-2sqrt6
 \\ u^3+v^3=-2sqrt(6)

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Équations complexes 14-10-17 à 10:22

Oui

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 14-10-17 à 10:43

je n'arrive pas à voir de quel équation du second degré u^3 est solution

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Équations complexes 14-10-17 à 10:45

Tu as la somme u3+v3 ; cherche le produit.

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 14-10-17 à 11:02

u^3v^3=(2V6)^2

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Équations complexes 14-10-17 à 11:14

Non, d'où ça sort ?
Cherche un peu. ThierryPoma l'a écrit...

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 14-10-17 à 11:24

(uv)^3 =u^3v^3=2^3=8
mais je ne vois pas comment trouver l'équation du second degré

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Équations complexes 14-10-17 à 11:33

Même méthode que pour u et v .

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 14-10-17 à 11:36

u^3+v^3=uvsqrt6

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Équations complexes 14-10-17 à 11:44

N'écris pas n'importe quoi

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Équations complexes 14-10-17 à 11:46

Ce n'est pas une équation de degré 2 et tu n'utilises pas la même méthode que pour u et v.
Laisse reposer un peu.

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 14-10-17 à 11:46

j'ai remplacé 2 par uv
je ne comprends pas ce que je dois faire

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 14-10-17 à 11:54

oui mais pour u et  v il fallait remplacer x par u+v; Là je ne vois pas ce qu'il faut remplacer

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 14-10-17 à 11:57

de plus il faut le déduire du résultat précédent, c'est pourquoi j'avais remplacé 2 par uv

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Équations complexes 14-10-17 à 12:03

De manière générale, quand tu cherches deux nombres dont tu connais la somme S et le produit P , ils sont solutions de X2 - SX + P = 0 .
En effet, en notant U et V les deux nombres cherchés, on a U et V solutions de
(X-U)(X-V) = 0 .

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 14-10-17 à 12:05

ça je le sais mais je ne comprends toujours pas

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Équations complexes 14-10-17 à 12:07

Laisse reposer un peu.

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 14-10-17 à 12:13

u est solution de z^2-zx+2 =0 mais u^3 je ne vois pas

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 14-10-17 à 12:33

u^3+v^3= 2sqrt6
 \\ u^3v^3=8
 \\
donc u est solution de X^2-2sqrt(6)X+8

delta= 24-4*8=-8
U1=2sqrt(6)-i2sqrt2/2= sqrt6-i sqrt2
 \\ U2= sqrt6 + isqrt2

donc u=racine cubique de ou u = racine cubique de -

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 14-10-17 à 12:35

et v= -1- u
v= -1- racine cubique de
ou v= -1 - racine cubique de -
mais je ne vois pas comment "assembler ls solutions"
et comment trouver x1, x2; X3

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Équations complexes 14-10-17 à 13:23

Ça va un peu mieux.
C'est u3 qui est solution de ...
u3 = U1 ou u3 = U2 .
Jette un œil sur la question 1. .

Posté par
marcsa
re : Équations complexes 14-10-17 à 13:41

oui c'est ce que j'a marqué
u=racine cubique de  ou u = racine cubique de - non ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Équations complexes 14-10-17 à 13:52

D'accord pour , pas pour - .

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