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nombres complexex, équation du troisième degré

Posté par nowow (invité) 03-11-05 à 13:21


bonjour!
pourriez vous me dire si cet exercice est juste? j'ai rencontré de nombreux problèmes. Voici l'énoncé :
On considère l'équation de la variable complexe z :
5z3- 16z² + 5z - 16 = 0
La résoudre après avoir montré qu'elle possède deux racines imaginaires pures.

J'ai essayé de factoriser :
(z - a)(5z² + bz + c)
= 5z3+ bz² + cz - 5az² - abz - ac
= 5z3 + (b - 5a)z² + (c - ab)z - ac
    b-5a = 16  b=0 (là j'ai mis b=0 parce que après ça fait que ma factorisation marche mais je ne sais pas d'où je le sort, je m'étais trompée dans mes calculs au départ mais ça marchait alors que quand je les ai corrigés ça ne marchait plus)
    c-ab=5     a=16/5
    ac = 16    c=5

(z - 16/5)(5z² + 5)
vérification : 5z3+5z-16z²-16
              = 5z3-16z²+5z-16

donc z - 16/5=0
     z=16/5
ou
5z²+5=0 (impossible dans mais possible dans )
5z²+5² = 0
5z²-(i5)²= 0 (car i²= -1)
(5z - i5)(5z + i5)= 0
z = (i5)/5   ou   z=-(i5)/5

voilà tout ce que j'ai fait,  je crois qu'il faudrait d'abord que je trouve les racines avant d'essayer de factoriser mais je ne vois pas comment faire avec une équation du troisième degré comme celle-ci. Et après, une fois que j'ai les deux racines, grâce à la méthode d'euler par exemple je pourrais factoriser.
pouvez-vous m'aider à corriger ce que j'ai fait ?
merci d'avance





Posté par philoux (invité)re : nombres complexex, équation du troisième degré 03-11-05 à 13:22

2 racine im-pures => ai et bi que tu remplaces

Philoux

Posté par
stokastik
re : nombres complexex, équation du troisième degré 03-11-05 à 13:31


1) Philoux,

Ce n'est pas la première fois que j'ai l'impression que tu donnes une "indication" sans avoir du tout réfléchi où est-ce qu'elle pourrait mener. Ainsi tu embarques celui qui te fait confiance dans une fausse piste. Excuse-moi de te le dire mais des fois c'est n'importe quoi.

2) Nowow,

Il faut chercher 2 racines "évidentes" : ici les imaginaires purs i et _i sont racines du polynôme, ce qui te permet de faire la suite.

Posté par
stokastik
re : nombres complexex, équation du troisième degré 03-11-05 à 13:32


pardon : i et -i sont racines du polynôme

Posté par bel_jad5 (invité)hi 03-11-05 à 13:32

p(x)=5x^3-16x²+5x-16
    =5(x^3+x)-16(x²+1)
    =5x(x²+1)-16(x²+1)
    =(5x-16)(x²+1)
    =(5x-16)(x-i)(x+i)
voila la solution.

Posté par philoux (invité)re : nombres complexex, équation du troisième degré 03-11-05 à 13:36

désolé de te contredire stokastik, mais si Nowow pose z=ai dans son équation, elle trouvera :


5z3- 16z² + 5z - 16 = 0

-5a^3i + 16a² +5ai -16 = 0

16(a²-1) + 5ai(1-a²) = 0

(a²-1)( 16 - 5i) = 0

soit a²=1 et a=+1 ou a=-1

ainsi on ne parle pas de racines évidentes...


Cependant je peux toujours me tromper...

Philoux

Posté par
stokastik
re : nombres complexex, équation du troisième degré 03-11-05 à 13:39


Et quel avantage par rapport à la factorisation de bel_jad5 ? Cela n'apporte rien.

Mais à part ça, je ne parlais pas de cette intervention en particulier.

Posté par bel_jad5 (invité)hi 03-11-05 à 13:42

stokastik:ds certain cas,c ps la peine de fair les calculs,il suffi de remarquer..les maths c ps tjrs des calculs

Posté par philoux (invité)re : nombres complexex, équation du troisième degré 03-11-05 à 13:42

>stokastik 13:31

par ailleurs, je ne suis pas certains que l'information :

La résoudre après avoir montré qu'elle possède deux racines imaginaires pures.

signifie, comme tu le dis, qu'il faille chercher des racines évidentes.

mais n'étant pas dans l'enseignement, je peux me tromper...

Philoux

Posté par
stokastik
re : nombres complexex, équation du troisième degré 03-11-05 à 13:51


1) Oui je me suis mal exprimé en disant "il faut chercher des racines évidentes".
Ceci dit on apprend bien aux élèves de lycée à avoir ce réflexe : essayer si 0, 1, -1, i, -i sont des racines (2, -2, 2i, -2i éventuellement).

2) Philoux, tu es bien d'accord que la méthode de bel_jad5 est aussi simple en calculs que la tienne (ce sont les mêmes calculs algébriquement parlant)  et bien plus directe.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : nombres complexex, équation du troisième degré 03-11-05 à 13:59

Stokastik, je te trouve injustement sévère. Je ne suis pas très ancien sur le forum, mais j'ai pu observer la qualité (et la quantité !) des conseils prodigués par Philoux. Tu es peut-être tombé sur qqes messages rapidement rédigés comme on en fait tous quand il faut répondre au flux certains soirs. Mais il ne faut pas généraliser ainsi. Ce n'est que mon avis personnel...

Posté par
stokastik
re : nombres complexex, équation du troisième degré 03-11-05 à 14:06


Oui ok ça va.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : nombres complexex, équation du troisième degré 03-11-05 à 14:08

Le forum a besoin de toutes les énergies !
Merci beaucoup de ton apport, Stokastik.

Posté par philoux (invité)re : nombres complexex, équation du troisième degré 03-11-05 à 14:10

> Nicolas : merci pour ton intervention

> Stokastik : je suis d'accord avec toutes les méthodes que l'on veut : admets cependant qu'étant donné l'énoncé, l'élève est incité à procéder par z=ai et trouver a plutôt que de chercher des racines évidentes...

En ce qui me concerne, l'incident est clos; par ailleurs, il y a toujours le mail pour échanger des avis si ceux-ci n'ont pas d'intérêts directs avec le post ouvert.

Philoux


Posté par
stokastik
re : nombres complexex, équation du troisième degré 03-11-05 à 14:16


Mais pour moi aussi l'incident est clos !

Je suis d'accord que l'élève peut être "incité" à faire cela vu l'énoncé. Mais inutile de suggérer cette incitation au "posteur" si en y réfléchissant on constate qu'elle n'est pas terrible (je ne parle pas forcément du cas présent).

Ou alors il faut tâcher d'être clair : bien dire que c'est une suggestion et que ce n'est peut-être pas la bonne méthode.

Je tâcherai d'appliquer moi-même les conseils que je donne aux autres...

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : nombres complexex, équation du troisième degré 03-11-05 à 14:17

Posté par
geo3
nombres complexes degré 3 03-11-05 à 15:49

Bonjour nowow
Une bonne méthode est celle de bel_jad5 qui consiste à factoriser en groupant pour en arriver à 5z.(z^2 + 1) - 16.(z^2 + 1) = 0 ç-à-d  (5z - 16).(z^2 + 1)=0 ce qui donne z=16/5 , z=i , z=-i . Pour montrer que l'équation admet 2 racines imaginaires il suffit de remplacer z par bi, de refaire le même calcul pur arriver à (b^2 - 1).(16 - 5bi)=0 et comme b est réel b = 1 ou -1.
A plus.

Posté par nowow (invité)re : nombres complexex, équation du troisième degré 03-11-05 à 18:15

merci beaucoup pour vos interventions!
cependant j'ai encore une question : Est-ce que une fois que j'ai z=16/5  z=i  z=-i je peux dire que j'ai résolu l'équation? parce que quand on demande de résoudre une telle équation c'est bien z qu'il faut trouver? (je suis complètement perdue dans les complexes) i et -i ne sont pas des racines imaginaires pures? l'équation (5z - 16)(z-i(z+i)=0 est-elle la bonne écriture? ne faut-il pas que je factorise avec toutes les racines y compris 16/5?
d'accord je sais ça fait plus d'une question, mais j'en ai tellement au sujet des complexes, je m'inquiète pour le bac!

Posté par philoux (invité)re : nombres complexex, équation du troisième degré 03-11-05 à 18:33

nowow

tel qu'est écrit ton énoncé :

- tu détermines tes deux racines imaginaires pures qui sont i et -i (la méthode que j'indique ou d'autres méthode, à ton gré )

tu mets ensuite (z-i)(z+i)=(z²+1) en facteur dans ton expression

5z3- 16z² + 5z - 16 = 0 devient (z²+1)(az+b)=0 et il te faut déterminer les valeurs de a et b (qui pourraient être complexes)

par identification tu trouves a=5 et b=-16

tu termines par la dernière racine 16/5 qui est réelle

Ne t'inquiètes pas pour le bac

Philoux



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