Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Maths sup
Partager :

Nombre de racines d’un polynôme trigonométrique de degré N

Posté par
stanmpsi2017
30-12-17 à 09:30

Bonjour, voici l'exercice qui m'est demandé :

Soit A appartenant à R.
Soit g une fonction trigonométrique de degré au plus N non identiquement nulle.
g s'écrit :
g(x) = 0 + (k=1,N) ( (k*cos(kx) + k*sin(kx) ).
Montrer que g s'annule au plus 2N fois sur [a,a+2[.

Merci d'avance pour votre aide

Posté par
boninmi
re : Nombre de racines d’un polynôme trigonométrique de degré N 30-12-17 à 10:28

Bonjour,

Si g s'annule, cela te fournit une équation, en considérant les coefficients comme des inconnues.
Si elle s'annule plus de 2N fois, ça te donne autant d'équations.
Ensuite tu appliques les résultats connus sur les systèmes linéaires de n équations à p inconnues.

Posté par
stanmpsi2017
re : Nombre de racines d’un polynôme trigonométrique de degré N 30-12-17 à 11:39

Merci, mais je ne comprends pas ce que tu entends par « résultats connus sur les systèmes linéaires de n équations à p inconnues » ?

Posté par
boninmi
re : Nombre de racines d’un polynôme trigonométrique de degré N 30-12-17 à 12:00

stanmpsi2017 @ 30-12-2017 à 11:39

Merci, mais je ne comprends pas ce que tu entends par « résultats connus sur les systèmes linéaires de n équations à p inconnues » ?

Vous n'avez pas encore eu le cours sur les systèmes linéaires ? Cherche un peu, par exemple ici: .

Posté par
verdurin
re : Nombre de racines d’un polynôme trigonométrique de degré N 30-12-17 à 12:02

Bonjour,
une autre méthode, en allant danser.

On peut écrire f comme produit d'un polynôme en exp(i.x) par exp(-i.n.x).

Posté par
stanmpsi2017
re : Nombre de racines d’un polynôme trigonométrique de degré N 30-12-17 à 12:03

Non pas encore.
Je viens de lire la page wikipedia ahah, du coup je suppose que je dois dire si ça s'annule strictement + de 2n+1 fois alors j'ai au moins 2n+2 équations pour 2n+1 inconnues, donc aucune solution (absurde car l'ensemble est non vide), si ça s'annule 2n+1 fois alors unique solution (absurde car l'ensemble n'est pas un singleton) donc au plus 2n racines ? J'hésite à utiliser cette méthode car ce théorème sur les systèmes linéaires n'est pas encore un résultat de cours. Y'a t-il un autre moyen ?

Posté par
boninmi
re : Nombre de racines d’un polynôme trigonométrique de degré N 30-12-17 à 16:26

Si vous n'avez encore rien vu sur les systèmes, on attend sans doute de vous une autre méthode (au passage, il faudrait monter que les équations sont indépendantes, ce qui n'est peut-être pas immédiat).
Du coup il vaut peut-être mieux regarder la piste indiquée par verdurin et les propriétés des polynômes. A voir.

Posté par
perroquet
re : Nombre de racines d’un polynôme trigonométrique de degré N 31-12-17 à 13:40

Bonjour à tous.

Je développe l'idée de verdurin.

On sait que:  \cos(kx)= \frac{e^{ikx}+e^{-ikx}}{2}        et       \sin(kx)= \frac{e^{ikx}-e^{-ikx}}{2i}

En utilisant ces égalités, on obtient:
g(x)=\sum_{k=-N}^{k=N} a_k e^{ikx}      les (a_k)_{-N \leq k \leq N s'exprimant en fonction des  (\alpha_k)_{0\leq k\leq N} et des (\beta_k)_{1\leq k\leq N}

On a donc, avec des notations évidentes:    e^{inx} g(x)=  P(e^{ix})  où P est un polynôme de degré au plus 2N.

Ce polynôme admet donc au plus 2N racines complexes dans donc dans l'ensemble des complexes de module 1.

Et, comme l'application x\longmapsto e^{ix} est une bijection de [a,a+2 \pi [ sur l'ensemble des complexes de module 1 ....



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1768 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !