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Niveau Maths sup
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Exo de prepa TSI

Posté par
Rasta--Rocket
05-10-07 à 16:02

Bonjour tous le monde alors voila, je n'aarive pas a commencer un exo donc il m'est impossible de le terminer^^. Voici cet exo:

Equattion a*cos(x)+b*sin(x)=0

L'objectif est de resoudre les equations de la forme a*cos(x)+b*sin(x)=0, ou a et b sont deux reels non nuls simultanement.

On pose z=a+ib

1) Soit l'argument principal de z. Exprimer cos() et sin() en fonction de a et b.

2) En deduire que l'equation a*cos(x)+b*sin(x)=0 est equivalente a lequation cos (x-)=0 Quelles sont alors les solutions?

3) Resoudre l'equation -(3) *cos(x)+sin(x)=0(on mettra en oeuvre la méthode précédente sur cet exemple).

Je vous remercie par avance de bien vouloir m'eclairer sur cet exercice.

Posté par
raymond Correcteur
Exo de prepa TSI 05-10-07 à 16:04

Bonjour.

C'est du niveau terminale. Quelles questions te posent problème ?

A plus RR.

Posté par
Rasta--Rocket
re : Exo de prepa TSI 05-10-07 à 16:09

Et bien en fait je ne vois pas comment il faut commencer (comment faire le 1) . La TSI est une ecole de prepa pour les bachelier sti, donc les maths son pour moi une matiere difficile

Posté par
raymond Correcteur
Exo de prepa TSI 05-10-07 à 16:40

Dans ce cas, nous allons revoir les formules sur les nombres complexes.

Dans un repère orthonormé, dessine un point M de coordonnées a et b (choisis a et b > 0 pour plus de clarté).

On lui associe le nombre complexe z = a + ib appelé l'affixe de M.

La distance OM s'évalue facilement par le théorème de Pythagore : OM² = a² + b².

Donc OM = 2$\textrm\sqrt{a^2+b^2}

Cette longueur OM s'appelle le module du nombre complexe z. C'est en fait la "longueur" de z.

2$\textrm z = a+ib \Longrightarrow \ |z| = \sqrt{a^2+b^2}

Cela étant, projette orthogonalement M en H sur l'axe des abscisses.

Alors, dans le triangle OHM, tu as l'angle 2$\theta = HÔM appelé l'argument de z (à 23$\pi près).

Les formules de trigonométrie de troisième te donnent :

2$\textrm cos(\theta) = \fra{a}{\sqrt{a^2+b^2}} \ sin(\theta) = \fra{b}{\sqrt{a^2+b^2}}


Passons à ton exercice.

Comme on suppose a et b non nuls simultanément, 2$\textrm\sqrt{a^2+b^2} \neq \ 0.

On peut donc diviser les deux membres de ton équation par 2$\textrm\sqrt{a^2+b^2}.

Cela te donne :

2$\textrm\fra{a}{\sqrt{a^2+b^2}}cos(x) + \fra{b}{\sqrt{a^2+b^2}}sin(x) = 0.

Donc :

2$\textrm cos(\theta).cos(x) + sin(\theta).sin(x) = 0.

Compte tenu des formules de trigonométrie cela conduit à :

2$\textrm cos(x - \theta) = 0.

Je te laisse terminer. A plus RR.

Posté par
Rasta--Rocket
re : Exo de prepa TSI 05-10-07 à 17:12

Merci bien jai terminer. C'etais simple en fait et merci encore pour tout a +

Posté par
raymond Correcteur
re : Exo de prepa TSI 05-10-07 à 17:57

Heureux d'avoir pu t'aider. Garde bien cette méthode en tête, elle est très employée.

A plus RR.

Posté par
Rasta--Rocket
re : Exo de prepa TSI 05-10-07 à 18:25

Arghh je plante sur un autre exo (le dernier d'ailleur^^)

III) Racines niemes de l'unité
Soit n un entier supérieur à 2. On pose = exp(2i/n)
1. Exprimer les racines n(ieme) de l'unité en fonction de . 2. Factoriser le polynôme X^(n)-1 par X-1.
3. En déduire que 1 + + 2 + • • • + ^(n-1) = 0.
4. Prouver que la somme des racines nièmes de l'unité est nulle. 5. Application : expliquer pourquoi l'on a
1 + cos(2/5) + cos(4/5) + cos(6/5) + cos(8/5) = 0

En déduire que cos(2/5) est solution d'une équation de degré 2 et déterminer une valeur exacte
de cos(2/5).

Posté par
Rasta--Rocket
re : Exo de prepa TSI 05-10-07 à 18:28

A zut dsl pour le multi post, je suis nouveau sur ce forum et je me trompe, je voulais mettre apercu.

Donc: Je sais que les racines nieme de lunite sont z^n=1
Je sais que est une racine nieme de l'unite
Mais je ne voi pas ce quil attendent par en fonction de

Posté par
raymond Correcteur
re : Exo de prepa TSI 06-10-07 à 10:38

Rebonjour.

L'équation zn = 1 a pour solutions les n complexes :

3$\textrm\omega_k = e^^{\fra{2ik\pi}{n}} \ 0 \le \ k \le \ n-1

On pose donc

3$\textrm\omega = \omega_1 = e^^{\fra{2i\pi}{n}}

Or,

3$\textrm\omega_k = e^^{\fra{2ik\pi}{n}} = (e^{\fra{2i\pi}{n}})^k = \omega^k

A plus RR.

Posté par
Rasta--Rocket
re : Exo de prepa TSI 06-10-07 à 10:50

oui sa jai trouver et k={0; 1; 2; .....; n-1}

mais je ne voi pa comment faire la deux car il y a des X qui apparaisse.
Aie je suis vraiment une merde en maths

Posté par
raymond Correcteur
re : Exo de prepa TSI 06-10-07 à 11:28

Tu sais que :

3$\textrm X^n - 1 = (X - 1)(1 + X + X^2 + ... + X^{n-1})

3$\omega étant racine :

3$\textrm \omega^n - 1 = (\omega - 1)(1 + \omega + \omega^2 + ... + \omega^{n-1}) = 0

Mais comme 3$\omega n'est pas égal à 1 :

3$\textrm 1 + \omega + \omega^2 + ... + \omega^{n-1} = 0

Maintenant, tu utilises la formule :

3$\textrm\omega^{k} = \omega_k = e^^{\fra{2ik\pi}{n}}

Cela donne

3$\textrm\omeg_0 + \omega_1 + \omega_2 + ... + \omega_{n-1} = 0

A plus RR.

Posté par
Rasta--Rocket
re : Exo de prepa TSI 06-10-07 à 11:42

a ok en fait ce que jessayai de mettre en rapport le omega avec la question 2 alor que c pour un exemple en general (enfin si on peu appeler sa comme un exemple^^)
et ensuite on mai les omega



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