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Niveau Maths sup
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Equations complexes

Posté par Orion_LC (invité) 18-09-06 à 21:59

Bonjour.

Je n'arrive pas à résoudre entièrement l'équation suivante :

( ( 1 + iz) / (1 - iz) )^6 = -1

Je dis bien entièrement car je ne trouve que deux solutions. Or, il est censé y avoir 6 solutions non ?

Quelqu'un pourrait m'éclairer ?

Posté par
veleda
equations complexes 18-09-06 à 22:24

bonsoir,
tu poses Z=(1+iz)/(1-iz) (1)  z-i
tu résoudsl'équation  Z6=-1  tu trouves 6 solutions Zk=e-i(-2k)/6 k=0,1,.....5
de (1) tu déduis z=(Z-1)/i(1+Z) si Z-1 donc à chaque solution Zksi elle est -1(à vérifier) correspond une solution zkde l'équation initiale
bon courage pour terminer

Posté par Orion_LC (invité)re : Equations complexes 18-09-06 à 22:27

OK, merci beaucoup

Posté par
raymond Correcteur
Re : Equations complexes 18-09-06 à 22:32

Bonsoir.
Si on développait on trouverait une équation du 5ème degré, donc 5 solutions.
Elle est définie pour z différent de -i.
Elle s'écrit aussi Z6 = 1, ce qui donne pour solutions les 6 racines 6ièmes de l'unité, à savoir : zk, k = 0,1,2,3,4,5, avec
3$\textrm z_k = e^{\frac{ik\pi}{3}}. En revenant au début, il faut résoudre :
3$\textrm \frac{1 + iz}{1 - iz} = z_k. On obtient :
3$\textrm i(1 + z_{k})z = z_k - 1.
Comme pour k = 3, on trouve z3 = -1, c'est impossible.
Donc il reste :
3$\textrm z = \frac{z_k - 1}{i(z_k + 1)}, k = 0,1,2,4,5.
On peut simplifier cette fraction en mettant 3$\textrm e^{\frac{ik\pi}{6}} en facteur et en utilisant les formules d'Euler. Je trouve :
3$\textrm z = tan\frac{k\pi}{6}, k = 0,1,2,4,5.
D'où les cinq solutions :
3$\textrm 0, \frac{1}{\sqrt{3}}, \sqrt{3}, -\sqrt{3}, -\frac{1}{\sqrt{3}}.
Sauf erreur de frappe ou de calcul. Cordialement RR.

Posté par
veleda
re:équations complexes 18-09-06 à 22:49

bonsoir raymond,je crois que tu n'as pas vu le - dans le membre de droite si je lis bien l'équation est de degré 6

Posté par
raymond Correcteur
re:équations complexes 19-09-06 à 02:20

Bonsoir veleda.
Erreur de ma part, je suis parti avec 1 dans le membre de droite, tout ce que j'ai écrit est donc faux. Voilà ce que l'on appelle une belle erreur d'énoncé ! Merci de me le signaler.
Toutes mes excuses à Orion_LC.
On obtient :
3$\textrm : z = tan\frac{(2k+1)\pi}{12}, k = 0,1,2,3,4,5.
Ce qui donne :
3$\textrm \pm{1}, \pm(2 - \sqrt{3}), \pm(2 + \sqrt{3}).
Il y a bien 6 solutions.
D'ailleurs, en développant algébriquement, on arrive à un polynôme aisément factorisable :
(z² + 4z + 1)(z² - 4z + 1)(z² - 1).
Cordialement RR.



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