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Niveau Maths sup
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Inégalité complexe module

Posté par
Artemisfly
26-10-17 à 20:20

Bonjour,
je ne suis pas vraiment en Maths Sup (BCPST sup) mais les maths restant des maths je sais que vous pourrez me venir en aide.
Je dois résoudre l'exercice suivant pour un DM.
Soit zU tel que |z+1|<1. Montrer que |1+z²|>1.
Avec l'inégalité triangulaire j'ai déjà trouvé que |1+z²||1|+|z|=2.
Mais je n'arrive pas à savoir quoi utiliser pour montrer que c'est supérieur à 1...
Merci d'avance de votre aide,
Artemisfly.

Posté par
lafol Moderateur
re : Inégalité complexe module 26-10-17 à 20:26

Bonjour
tu as oublié de nous dire ce que représente U ... m'est avis que tu peux utiliser "z dans U" pour écrire z sous forme exponentielle ou trigonométrique ...

Posté par
Artemisfly
re : Inégalité complexe module 26-10-17 à 21:07

U siginfie que |z|=1
Je ne vois pas ce que vous voulez dire par "z dans U"...

Posté par
lafol Moderateur
re : Inégalité complexe module 26-10-17 à 22:07

z appartient à U, si tu préfères

Posté par
veleda
re : Inégalité complexe module 26-10-17 à 22:21

bonsoir,
z est unimodulaire  tu peux écrire z=e^{i\theta}

1+z^2=1+e^'2i\theta}

tu calcules |1+z^2|=..

tu dois traduire la condition |1+z|=|1+e^{i\theta}|<1

tu peux t'aider d'une figure

Posté par
etniopal
re : Inégalité complexe module 26-10-17 à 23:59

Soit  z   U tel que  |1 + z| > 1  .
On a : z = exp(it) où t [- , [  et |1 + exp(it) |² > 1 donc cos(t) > -1/2 càd  |t| < 2/3 .
Alors :
|1 + z²|² - 1  = 1 + 2cos(2t) ......

Posté par
Synar
re : Inégalité complexe module 27-10-17 à 02:42

@etniopal merci de guider, pas de donner cash la réponse, surtout sans explications ...
En plus, vous avez mal lu l'énoncé.

Posté par
Artemisfly
re : Inégalité complexe module 27-10-17 à 08:11

Merci veleda, je vais essayer de faire ça

Posté par
jokass
re : Inégalité complexe module 27-10-17 à 11:08

Salut,

pour compléter ce que dis Veleda; tu peux utiliser la technique de l'angle moitié pour |1+e2it| et tu trouveras (je te laisse le faire) 2|cos(t)|.

Or maintenant remarque que ce que l'on te demande de démontrer est respecté pour certaines valeur de t qu'il faudra justifier, en premier lieux pour toi grâce à une figure, et ensuite rigoureusement.

Posté par
etniopal
re : Inégalité complexe module 27-10-17 à 13:53

Dans ce que j'ai envoyé hier soir j'ai mis , au début ,  > au lieu de < .

Je corrige donc :

Soit  z    U  tel que  |1 + z|  < 1  .
On a : z = exp(it)   et |1 + exp(it) |²  < 1 .
Si on développe  on obtient : 2 + 2cos(t)  < 1 donc cos(t) < -1/2   .

Maintenant  |1 + z²|² - 1  = 1 + 2cos(2t)     =  1 + 2(2cos²(t) - 1) = 4cos²(t) - 1 =  4(-cos(t))² - 1 > 0  (puisque -cos(t) > 1/2 ) ce qui prouve que  |1 + z²| >  1 .

Posté par
carpediem
re : Inégalité complexe module 27-10-17 à 21:26

salut

en notant z* le conjugué de z

z = e^{it}

|1 + z^2| = |zz^* + z^2| = |z|  |z + z^*| = 2 |\cos t|

or  |z + 1| \le 1 => \Re e z \le - \dfrac 1 2 \iff | \cos t | \ge \dfrac 1 2

...

Posté par
jokass
re : Inégalité complexe module 27-10-17 à 22:01

Salut carpediem,

c'est exactement ce que disait veleda et moi-même seulement on préférait (en tout cas pour moi) que le demandeur trouve de lui même

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Inégalité complexe module 28-10-17 à 08:30

Bonjour,
Pour ceux qui veulent prolonger :
Quel serait le minimum de |1+z2| si |z| était quelconque ?
Plus précis : Quel est le minimum de |1+z2| si |z+1|1 ?

J'ai mis pour que ce soit un minimum et pas une borne inférieure.
Je trouve 1/2
Voir Démonstration module complexe

Posté par
Artemisfly
re : Inégalité complexe module 28-10-17 à 09:03

Bonjour bonjour,
j'ai réussi à trouver ce qu'il me fallait ^^ merci beaucoup
Si j'ai du mal avec la deuxième question, je repasserai

Posté par
Artemisfly
re : Inégalité complexe module 28-10-17 à 21:47

Bon, j'essaie depuis tout à l'heure de résoudre la question et ça coince... Décidément, les complexes c'est pas mon fort...
On me donne |u|=|v|. Montrer que si si |u+v|<1<|u| alors |u²+v²|>1.
J'ai essayé en mettant au carré l'inégalité et ça ne me mène nul part, tout comme réexprimer la première expression donnée...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Inégalité complexe module 28-10-17 à 22:15

Bonsoir,
Que peut-on dire de |u/v| et |v/u| ?
Essaye d'utiliser la question 1).

Posté par
jokass
re : Inégalité complexe module 28-10-17 à 23:34

Salut,

ici c'est encore plus simple:

|u²+v²|=|(u+v)²-2*u*v||2*u*v|-(u+v)²>1

Ici on utilise deux fois le fait que |u+v|<1, car ainsi |2*u*v|>|u+v|.

Posté par
jokass
re : Inégalité complexe module 28-10-17 à 23:37

Je voulais mettre un module pour le (u+v)², bien entendu...

Posté par
Artemisfly
re : Inégalité complexe module 29-10-17 à 15:49

Merci jokass, j'ai un peu plus développé que tu as écris mais c'est super
Merci beaucoup de votre aide !

Posté par
carpediem
re : Inégalité complexe module 29-10-17 à 18:23

certes ... mais comme le dit Sylvieg le résultat est immédiat à partir de la question précédente ...



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