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Niveau Maths sup
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Exercice maths produit

Posté par
Laura1808
15-10-16 à 18:50

Bonjour, je m'entraîne à faire des exercices de maths mais il y en a un qui m'embête plus que les autres :

Soit n>=2, et P le polynôme sur l'ensemble défini par P(z)=(z+1)^(n) -1

1) résoudre dans C, P(z)=0
2) montrer que P s'écrit P(z)=zQ(z) avec Q(z)= le produit de k allant de 1 à n-1 de (z-z indice k) avec z indice k=2i sin (k/n)e^(i(k/n))
3) Calculer Q(0)

Toutes aides ou toutes pistes sont les bienvenues! Merci d'avance

Posté par
stochastique
re : Exercice maths produit 15-10-16 à 19:08

C est algébriquement clos, donc le polynôme P admet exactement n racines (comptées avec leur multiplicité) dans C. L'une d'elles est évidente : 0

1) Il s'agit de résoudre l'équation Z^n = 1 en Z (Z étant ici z+1)
Ton cours sur les racines nièmes de l'unité te donne probablement déjà les n solutions possibles
Z_k = exp(i\frac{2k\pi}{n}), k \in [|0,n-1|]
et donc z_k = Z_k - 1

2) Ton polynôme se factorise sours la forme (z-z0)(z-z1)...(z-zn-1), et z0]=0...
La question revient à montrer que le produit qu'il te reste = le produit des zk données par l'énoncé

3) Prolongement par continuité près d'une singularité isolée d'une application méromorphe (théorème de Riemmann), au dessus de ton niveau
La raison étant que lorsque z->0, P(z)/z te donne la dérivée (au sens complexe donc hors programme) de P en 0 puisque P(0)=0
La question est donc de trouver un moyen de justifier ce passage à la limite de façon propre et au programme (c'est à dire de montrer que la limite ne dépend pas du chemin suivi et que tu peux le faire sur la restriction de P à R)

Posté par
Laura1808
re : Exercice maths produit 15-10-16 à 19:43

Merci pour votre réponse! Cela m'a beaucoup aidée!

Bonne soirée

Posté par
stochastique
re : Exercice maths produit 15-10-16 à 19:44

De rien, tu as fait tout l'exercice ?

Posté par
Laura1808
re : Exercice maths produit 15-10-16 à 22:32

Non il reste quelques questions mais je ne les comprends pas non plus ...

Posté par
carpediem
re : Exercice maths produit 16-10-16 à 00:40

salut

soit t = \dfrac {2\pi} n et w = e^{it}

P(z) = 0 <=> z \in \{w^k - 1  /  1 \le k \le n \}

évidemment z_n = w^n - 1 = 0

de plus z_k = w^k - 1 = w^{\frac k 2} (w^{\frac k 2 } - w^{-\frac k 2}) = ...

P(z) = zQ(z) => P'(z) = Q(z) + zQ'(z) et on en déduit Q(0)

autre méthode : Q(0) = \prod_1^{n - 1} (1 - w^k)

Posté par
Laura1808
re : Exercice maths produit 16-10-16 à 13:08

Merci pour cette aide ... Autre petite question, comment faites vous pour simplifier ceci :

Somme pour k allant de 0 à n de (k parmi n)*z^(k) -1

Posté par
Laura1808
re : Exercice maths produit 16-10-16 à 13:51

Finalement j'ai réussi ! Est ce que Q(0)=0 ?

Posté par
carpediem
re : Exercice maths produit 16-10-16 à 15:04

tu en doutes ?

Posté par
Laura1808
re : Exercice maths produit 16-10-16 à 15:55

Oui ...



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