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Niveau Maths sup
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exercice sur les complexes

Posté par
marcsa
22-09-17 à 21:13

Bonsoir à toutes et tous,
Pourriez-vous, s'il vous plaît m'aider pour cet exercice sur les complexes. J'ai réussi (je pense) les 3 premières questions mais bloque sur les 2 dernières.
Voici l'énoncé:
1. Calculer les racines complexes de l'équation: z2-1/5z+1/10=0
On notera z1 la racine de partie imaginaire positive et z2 l'autre racine.

2. Justifier qu'il existe un unique réel 0 [0,/2[ tq tan(0)=3

3. Montrer que z1=cos(0)+isin(0)/10cos(0)
et z2= cos(0)-isin(0)/10cos(0)

On pose, pour tout n, vn=z1n+z2n
Montrer que vn est un nombre réel que l'on exprimera en fonction de n et 0

5. Montrer que 10cos(0)=10. En déduire que (vn) est convergente et déterminer sa limite.

Mes réponses:
1. z1= 1/10+3/10i
z2=1/10-3/10i

2. sUR [0;/2[, tan est strictement croissante à valeurs dans [0;+[. Or 3[0,+[ donc d'après le théorème de la bijection il existe une unique solution 0 tq tan(0)=3.

3. cos(0+isin(0)/10cos(0)= 1/10 + i/10 tan(0)
Or tan(0))= 3 donc on a 1/10+3/10i= z1
idem pour z2

4. c'est là que je bloque , je ne sais pas sous quelle forme il faut mettre z1 et z2 et je ne vois pas comment montrer que c'est un réel

5. idem, je n'y arrive pas

Merci d'avance,
Bonne soirée

Posté par
larrech
re : exercice sur les complexes 22-09-17 à 21:28

Bonsoir

Mettre z_1 sous la forme \dfrac{exp(i\theta_0)}{10cos\theta_0} et même chose pour z_2

Pour la 5/, utiliser le fait que produit des racines de l'équation est égal à \frac{1}{10}

Posté par
marcsa
re : exercice sur les complexes 22-09-17 à 21:34

oui mais les exponentielles vont s'annuler non?
pour la 5/ je ne vois pas comment à partir de cela, on peut montrer l'égalité souhaitée et trouver la limite

Posté par
larrech
re : exercice sur les complexes 22-09-17 à 21:46

Dans la somme, les parties imaginaires vont s'annuler, oui.

Ensuite z_1z_2=\dfrac{1}{10} =\dfrac{exp(i\theta_0)}{10cos\theta_0}\dfrac{exp(-i\theta_0)}{10cos\theta_0}=\dfrac{1}{10^2cos^2\theta_0}

Posté par
marcsa
re : exercice sur les complexes 22-09-17 à 21:53

Merci
Mais pour la somme les exposants n me dérangent, je ne vois pas comment exprimer en fonction de n et de téta

Et comment en déduire la convergence et la limite ?

Posté par
larrech
re : exercice sur les complexes 22-09-17 à 22:05

Ben  (exp(ix))^n+(exp(-ix))^n=exp(nix)+exp(-nix)=2cos(nx)

Ensuite v_n=\dfrac{2cos(n\theta_0)}{10^ncos^n\theta_0}=\dfrac{2cos(n\theta_0)}{10^{\frac{n}{2}}}

dont la limite n'est pas bien difficile à trouver.

Posté par
marcsa
re : exercice sur les complexes 23-09-17 à 08:05

merci mais je ne vois pas le lien entre les questions 4 et 5
je ne vois pas comment montrer qu'elle est convergente

Posté par
marcsa
re : exercice sur les complexes 23-09-17 à 08:50

et je ne vois pas comment vous passez cette étape :v_n=\dfrac{2cos(n\theta_0)}{10^ncos^n\theta_0}=\dfrac{2cos(n\theta_0)}{10^{\frac{n}{2}}}

Posté par
larrech
re : exercice sur les complexes 23-09-17 à 09:43

Dans l'ordre.

Le lien entre 4/ et 5/. Il n'est pas évident, sauf à utiliser la calculatrice de voir que 10cos\theta_0\ge{1}. Alors on nous fait établir que c'est égal à \sqrt{10}

A partir de là, on peut affirmer que lim_{{n}\to\+\infty}(\sqrt{10})^n=+\infty

La limite de v_n. Le numérateur est borné puisque -1\le{cos\theta_0}\le1. Comme le dénominateur tend vers +\infty, v_n tend vers 0

Enfin, comment on passe de...à..., tout simplement en remplaçant 10cos\theta_0    par la valeur qu'on vient de calculer.

Que dire de plus ?

Posté par
larrech
re : exercice sur les complexes 23-09-17 à 09:50

Pardon -1\le{cosn\theta_0}\le1

Posté par
marcsa
re : exercice sur les complexes 23-09-17 à 10:35

merci !



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