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Niveau terminale
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Nombres complexes : résoudre dans C

Posté par
grelcore
14-12-13 à 22:08

Bonsoir, j'ai l'exercice suivant à faire et je ne comprend pas comment le résoudre ?

  Résoudre dans C, sachant qu'elle admet une solution imaginaire pur :
   z^3+(1+2i)z^2+(1-2)z-2i=0

Merci de m'aider =)

Posté par
Raptor
reponse 14-12-13 à 22:11

bonsoir,

solution imaginaire pure veut dire de la forme z= i*b
tu remplaces z par i*b dans l'équation et tu tu trouves le b

Posté par
polytoga
re : Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 22:13

Idée : mais est-ce la bonne ?
Faire une division euclidienne par X-ai pour avoir une condition sur a par nullité du reste.

Posté par
Raptor
reponse 14-12-13 à 22:15

Non

la division euclidienne en terminale ??? ah bon ils apprennent ca ?

Posté par
polytoga
re : Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 22:17

Le coefficient du degré 1 est 1-2i bien entendu ...

Posté par
polytoga
re : Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 22:22

Je me rappelle l'avoir vue en terminale.

Posté par
polytoga
re : Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 22:27

Je trouve 2i pour racine imaginaire pure.

Posté par
grelcore
Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 22:29

Heu excusez-moi mais je comprend rien à ce que vous me dites ?!?
Malgré ça je vais d'abord essayer le technique de vous raptor
Mais si vous pouviez détailler vos explication car mon prof de math ne m'a jamais parlé de ça ...

z^3+(1-2i)z^2+(1-2i)z-2i=0
(ib)^3+(1-2i)(ib)^2+(1-2i)(ib)-2i=0
-b+1b-2ib+1ib+2b-2i=0
-ib+2b-2i=0
b(-i+2)-2i=0
b(-i+2)=2i
b=(2i)(+i+2)/(-i+2)(+i+2)
b=-2+4i/5
....

Voilà j'ai déjà fait cela mais je ne sais pas si c'est juste ?
La méthode de polytoga ne serait-elle pas plus rapide ?

Posté par
polytoga
re : Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 22:33

Non : laseconde ligne est fausse (un - pour un +)
Par ailleurs b doit être réel, or ta dernière ligne ...

Posté par
grelcore
Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 22:46

z^3+(1-2i)z^2+(1-2i)z-2i=0
(ib)^3+(1-2i)(ib)^2+(1-2i)(ib)-2i=0
-b-b^2-2ib^2+ib+2b-2i=0

Est ce que ces lignes sont juste ? le b^2 est-il justifié ici ?

et les .... de ma dernière ligne signifient que je ne sais plus comment faire après...

Posté par
polytoga
re : Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 22:50

Et si tu écrivais
(z - bi)(z2 + z + ) = le polynôme ?

Posté par
grelcore
Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 22:55

Bah je comprend pas pourquoi ??

Posté par
polytoga
re : Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 23:02

Je ne comprends pas le début de ta troisième ligne

Posté par
polytoga
re : Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 23:04

(ib)3 = -ib3

Posté par
grelcore
Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 23:05

sachant que i^3 fait -1 et que je (ib)^3=i^3*b3
alors j'ai -b^3 non ?

Posté par
polytoga
re : Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 23:06

Dans le polynôme de l'énoncé, il n'y a pas deux coefficients égaux à 1-2i

Posté par
polytoga
re : Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 23:06

Non c'est i AU CARRÉ qui fait -1

Posté par
grelcore
Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 23:11

et crotte j'ai inversé...
du coup le début est juste b3 ?

Posté par
polytoga
re : Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 23:14

Si i2 fait -1, i3 fait -i.

Posté par
polytoga
re : Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 23:15

En outre, ta première ligne ne correspond pas au polynôme de l'énoncé.

Posté par
grelcore
Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 23:18

bon je retenterai d'essayer de trouver la solution de cette équation demain, avec votre aide peut être mais pour l'instant il me faut me coucher.
Encore merci pour vos efforts d'explication.  

Posté par
polytoga
re : Nombres complexes : résoudre dans C 14-12-13 à 23:56

Bonne nuit.
Correction.
Soit P le polynôme z^3+(1-2i)z^2+(1-2i)z-2i=0
Pour que ça marche j'ai dû utiliser le polynôme par lequel tu as commencé tes calculs, non celui de l'énoncé. Ce n'est pas gentil de ne pas annoncer les erreurs d'énoncé (il y a une différence de signe)!
Soit ib (b ) une éventuelle racine imaginaire pure.
P(ib) = (ib)3 + (1-2i)(ib)2+(1-2i)(ib)-2i
= -ib3 - (1-2i)b2 +(1-2i)ib -2i
= -ib3 - b2 + 2ib2 +ib +2b - 2i
= - b2 +2b + i[-b3 +2b2 +b -2]
On a séparé les parties réelle et imaginaires.
Si ib est racine, ib annule les deux.
Pour annuler la partie réelle il faut que b=0 ou b=2 ; 0 ne convient pas car 0i=0 n'est pas racine. Donc b=2. Cela devrait suffire puisque l'énoncé affirme qu'une telle racine existe. Vérifions malgré tout que
-23 +2.22 +2 -2 = 0

Posté par
polytoga
re : Nombres complexes : résoudre dans C 15-12-13 à 00:18

Ce n'est pas tout. On te demande de résoudre, donc de trouver toutes les racines.
Tu écris P(z) = (z-2i)(Az2 + Bz + C)
Tu développes, et par identification des coefficients tu trouves
A=B=C=1
Soit
P(z) = (z-2i)(z2 + z +1)
Les racines de P sont donc 2i et les racines de (z2 + z +1).
Le discriminant en est -3, dont les racines (dans l'autre sens du mot) sont i3 et -i3.
Les racines de l'équation sont donc
½(1-i3) et ½(1+i(3)
Autrement dit :
P(z) = (z - 2i)(z - ½[1-i3])(z - ½[1+i3])

Posté par
grelcore
Nombres complexes : résoudre dans C 15-12-13 à 09:50

Bonjour,
Merci bien pour la correction de cette exercice, et je crois avoir comprit comment faire.

Posté par
grelcore
Nombres complexes : résoudre dans C 15-12-13 à 09:56

Mais je voulais quand même savoir : si dans la consigne on m'avait dit que la solution était un réel pur on aurait remplacé par x ?

Posté par
polytoga
re : Nombres complexes : résoudre dans C 15-12-13 à 11:22

Oui

Posté par
grelcore
Nombres complexes : résoudre dans C 15-12-13 à 11:24

Merci !!! =)

Posté par
alainpaul
re : Nombres complexes : résoudre dans C 15-12-13 à 11:28

Bon dimanche,


Le polynôme complexe du 3 éme degré degré proposé
peut 's'attaquer' de manière directe,je m'explique:

Je suis parti de
P(z)=z^3+(1-2i)z^2+(1-2i)z-2i=0

1)La racine complexe
*************************

Scindons le polynômes en deux parties,selon les puissances
attendues de i :
impair z^3-2iz^2+z-2i (1)
pair  z^2-2iz=z(z-2i)
z=2i doit annuler (1)

2)La racine réelle
*********************
Deux parties:
réelle  z^3+z^2+z=z(z^2+z+1) (2)
imaginaire -2iz^2-2iz-2i=-2i(z^2+z+1) (3)

voir les racines de (3) dans(2) ...


La méthode marche pour le 4 éme degré



Alain

Posté par
grelcore
Nombres complexes : résoudre dans C 15-12-13 à 11:32

Oui oui merci j'ai comprit =)

                a vous également, bonne fin de week-end

Posté par
alainpaul
re : Nombres complexes : résoudre dans C 15-12-13 à 13:27

Bon,


"j'ai compris"

Il est intéressant de régler durablement un type
de problème.

Cette intention explique mon intervention.

Une étape dont je ne parle pas,tu peux continuer et
abaisser le degré d'un polynôme en effectuant une
banale division euclidienne ,


Je me tire,

Alain



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