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racines d'une equation

Posté par
18samake
01-10-18 à 18:30

Bonjour
J'ai besoin d'aide à propos d'un exercice dont voici l'énoncé :
Sachant que l'équation x5-209x+56=0 admet trois solutions réelles, montrer que deux de ces solutions ont pour produit 1 et calculer leur somme
Merci!

Posté par
carpediem
re : racines d'une equation 01-10-18 à 18:36

salut

pour l'instant je ne vois rien ...

mais sinon en notant a, b et c ces trois racines réels alors il existe des réels p et q tels que :

P(x) = x^5 - 209x + 56 = (x - a)(x - b)(x - c)(x^2 + px + q)

en développant et en identifiant les coefficients peut-être arrivons nous à quelque chose ....

Posté par
18samake
re : racines d'une equation 01-10-18 à 18:51

Merci de votre aide
J'ai essayé de cette façon, mais je m'en sors pas

Posté par
larrech
re : racines d'une equation 01-10-18 à 18:54

Bonjour,

Dans le même ordre d'idées, Sous les hypothèses de l'énonce, P(x) doit se factoriser sous la forme

P(x)=(x^2+Sx+1)(x^3+ax^2+bx+56)

Plus facile à identifier ? Je n'ai pas essayé.

Posté par
larrech
re : racines d'une equation 01-10-18 à 19:02

Je rectifie P(x)=(x^2{\red{-}}Sx+1)(x^3+ax^2+bx+56)
les 2 racines en question étant celles du trinôme et S leur somme.

Mais est-ce praticable ?

Posté par
mathafou Moderateur
re : racines d'une equation 01-10-18 à 19:13

Bonjour,
à mon avis oui
après écriture du système de 4 équations en les 3 inconnues S,a,b
on aboutit assez rapidement à une équation du second degré en S dont une seule des deux solutions convient
(l'autre est certes solution de l'équation du second degré, mais pas du système)

c'est donc certainement la méthode la plus praticable ici.

Posté par
18samake
re : racines d'une equation 01-10-18 à 19:33

Bonjour
J'ai développé et j'ai trouvé
P(x)=x5+(a-S)x4+(b+1-Sa)x3+(a-Sb+56)x²+(b-56S)x+56
Par identification j'ai trouvé a=28-4i√3 ou a=28+4i√3, ce qui donne 2 valeurs pour b. Et comme par identification a=S , alors S=28-4i√3 ou S=28+4i√3 , ce qui est contradictoire car S est la somme de deux nombres réels
Merci !

Posté par
mathafou Moderateur
re : racines d'une equation 01-10-18 à 19:39

OK pour le développement

par contre pas d'accord pour la suite

et d'ailleurs on ne cherche pas a, on cherche S
c'est donc a et b qu'il faut éliminer pour ne garder que une équation en S seulement

Posté par
Priam
re : racines d'une equation 01-10-18 à 19:46

Graphiquement, je n'ai pas vu deux solutions réelles dont le produit serait  1 .

Posté par
carpediem
re : racines d'une equation 01-10-18 à 19:52

certes mezalor on part du résultat pour prouver le résultat (somme  = 1)

évidemment le fait de trouver une solution prouvera que le résultat est correct ...

mais est-ce possible sans accepter à priori que le produit est 1 ?

Posté par
larrech
re : racines d'une equation 01-10-18 à 19:57

carpediem @ 01-10-2018 à 19:52

certes mezalor on part du résultat pour prouver le résultat (somme  = 1)


Bonjour carpediem, oui, c'est effectivement un peu gênant . Il doit y avoir une méthode directe...

Posté par
interpol
re : racines d'une equation 01-10-18 à 19:59

Bonsoir,

Tous les coefficients de P(x) sont entiers,nous pouvons essayer des valeurs entières pour
S: +-/- 1 , +/- 2 , +/- 4  . . .


Alain

Posté par
18samake
re : racines d'une equation 01-10-18 à 20:00

Bonjour
Graphiquement j'ai trouvé qu'il s'agit des nombres 0,26795 et 3,73205

Posté par
mathafou Moderateur
re : racines d'une equation 01-10-18 à 20:09

bof,

Geogebra me donne pour les trois solutions réelles deux d'entre elles ≈ 0.27 et ≈ 3.73 dont le produit est bien ≈ 1 comme dit dans l'énoncé

il s'agit de trouver la valeur exacte de leur somme. (qui est bien réelle)
et on ne part pas "du résultat"
on part du système de 19:33
a-S = 0
b+1-Sa = 0
a-Sb+56 = 0
b-56S = -209
(4 équations à 3 inconnues)
dont il s'agit de trouver S réel (et a et b aussi donc, mais dont on se fiche de la valeur)
et prouver que ces 4 équations à 3 inconnues (une équation de trop) sont compatibles

l'élimination de a et b pour obtenir une équation en S commence bien entendu par a = S et substituer a par S partout etc (pas le contraire pour trouver a dont on se fiche royalement)
le tout sans erreurs de calcul
et on trouve S, compatible avec les valeurs "mesurées" avec Geogebra (ce qui n'est qu'une vérification)

Posté par
mathafou Moderateur
re : racines d'une equation 01-10-18 à 20:13

ah oui, je vois ce que tu veux dire avec "on part du résultat" vu que l'énoncé ne l'affirme pas mais demande de le prouver ...

peut être alors remplacer le x² - Sx + 1 par x²-Sx+P et avoir 4 équations, à 4 inconnues (P en plus) et la même méthode ensuite

Posté par
malou Webmaster
re : racines d'une equation 01-10-18 à 20:15

euh...moi j'ai 3 solutions réelles, dont 2 d'entre elles ont pour produit 1
je réagis seulement maintenant..désolée.....je m'occupais de la vitesse du site...

Posté par
malou Webmaster
re : racines d'une equation 01-10-18 à 20:16

oui, n'importe quoi, l'énoncé dit bien produit 1....

Posté par
carpediem
re : racines d'une equation 01-10-18 à 20:16

Citation :
il s'agit de trouver la valeur exacte de leur somme. (qui est bien réelle) ok
et on ne part pas "du résultat" ben si
on part du système de 19:33 qui provient du propos de larrech

Posté par
carpediem
re : racines d'une equation 01-10-18 à 20:18

PS : évidemment "je m'ai trompé" à 19h51 ce n'est pas somme  = 1 mais bien sur produit = 1

Posté par
mathafou Moderateur
re : racines d'une equation 01-10-18 à 20:26

message de 20:13 :
équations corrigées en x² -Sx+P, produit inconnu à déterminer

ceci dit c'est comme pour tous les exos où on dit "prouver que un résultat donné"
on peut partir du résultat donné et prouver que "ça marche"

"prouver que x² - 3x +2 = (x-1)(x-2) "
on peut soit factoriser le premier membre pour arriver au second
soit développer le second membre pour arriver au premier
il n'y a aucune inquiétude "philosophique" à faire comme ça.

Posté par
carpediem
re : racines d'une equation 01-10-18 à 20:29

c'est aussi ce que je disais ...

Posté par
mathafou Moderateur
re : racines d'une equation 01-10-18 à 20:31

bon, alors aucun problème sauf les erreurs de calcul de 18samake à 19:33 ...

Posté par
18samake
re : racines d'une equation 01-10-18 à 21:01

Bonsoir
Voici l'énoncé total. Peut être ça vous aidera:
1.Démontrer que l'équation x5-209x+56=0 admet trois solutions réelles , dont on donnera les signes
2.a)Démontrer que deux de ces solutions ont pour produit 1 et calculer leur somme
b)En déduire ces deux solutions
3. En procédant par dichotomie, déterminer une valeur approchée à 10-2 près de troisième solution
Merci !

Posté par
carpediem
re : racines d'une equation 01-10-18 à 21:02

et c'est pourquoi je posais la question (ce que je disais) :

Citation :
mais est-ce possible sans accepter à priori que le produit est 1 ?
... mais c'est aussi ce que tu disais

enfin maintenant avec quatre inconnues et équations y arrivons-nous réellement ?

parce que tu as juste dis
Citation :
et la même méthode ensuite
donc y arrivons-nous réellement ?

Posté par
Priam
re : racines d'une equation 01-10-18 à 21:09

On peut remarquer que les valeurs numériques indiquées par 18samake ont  4  pour somme.
Si, dans le trinôme, on remplace  S  par  4 , on obtient les solutions  2 3 . Ne seraient-elles pas les valeurs exactes des deux solutions cherchées ?

Posté par
mathafou Moderateur
re : racines d'une equation 01-10-18 à 21:13

"conjecturer" la valeur de cette somme à l'aide d'un logiciel est-il résoudre le problème ?

Posté par
alb12
re : racines d'une equation 01-10-18 à 22:52

salut, je passe sans intervenir.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : racines d'une equation 02-10-18 à 19:29

Bonsoir,
Je confirme pour 23 solutions

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : racines d'une equation 02-10-18 à 21:55

Voici comment je vois les choses :
Le produit 1 est une indication qui permet d'avoir l'idée de chercher une factorisation de x5-209x+56 par x2-Sx+1 .
Une fois trouvés cette factorisation et S , il n'y a plus de problème, comme expliqué par mathafou à 20h26 ; ce qu'il reconfirme à 20h31.
Pour être certain d'avoir démontré que deux des solutions ont pour produit 1, Il suffit de vérifier la factorisation trouvée.

Posté par
carpediem
re : racines d'une equation 02-10-18 à 22:01

bien sur !!

de toute façon avec un tel polynome (degré 5) je ne vois pas comment faire autrement que d'utiliser le résultat pour trouver les racines pour prouver qu'elles vérifient le résultat !!!

Posté par
PLSVU
re : racines d'une equation 03-10-18 à 08:35

Bonjour,
Deux   des racines  réelles de l'équation    sont  aussi les  racines d'un polynôme  Q(x)=x2+Sx+1 ,comme le produit vaut 1  ces racines  sont  x et 1/x, alors ce polynôme  Q(x) divise P1(x)=  x5-209x+56   , P2(x)=(1/x)5-209(1/x)+56    et  P3(x)=x5((1/x)5-209(1/x)+56) =1+209x4+56x5
reste à déterminer  le PGCD(P(x);P3(x))  avec l'algorithme d'Euclide  

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : racines d'une equation 03-10-18 à 08:49

Bonjour PLSVU,
Aux erreurs de signe près, ça semble une piste intéressante

Posté par
mathafou Moderateur
re : racines d'une equation 03-10-18 à 11:27

P2(x) n'étant pas un polynôme, cette belle théorie demande à être légèrement corrigée ...

Posté par
carpediem
re : racines d'une equation 03-10-18 à 12:03

disons plutôt que c'est mal écrit

on sait (résultat) qu'il existe un réel u (non nul) tel que u et 1/u sont racines de P ... et donc P(u) = P(1/u) = 0

de la même façon (et sans le résultat mais avec les hypothèses) on sait qu'il existe un complexe z solution et donc z* est aussi solution

et donc P s'écrit P(x) = (x - r)(x - u)(x - 1/u)(x - z)(x - z^*)

une telle expression est-elle exploitable ? ....

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : racines d'une equation 03-10-18 à 13:51

Ce n'est pas ce que propose PLSVU.
Je préfère noter et 1/ les solutions réelles dont le produit est 1 .
P(1/) = 0 donne 565-2094+1 = 0 .
Les deux polynômes x5-209x+56 et 56x5-209x4+1 sont divisibles par x2-Sx+1 .

Posté par
mathafou Moderateur
re : racines d'une equation 03-10-18 à 14:01

là on est d'accord, la rédaction est désormais correcte.

Posté par
carpediem
re : racines d'une equation 03-10-18 à 16:31

ou u je ne vois aucune différence ... mis à part qu'il faut s'em... à aller le chercher ce ... alors que u est instantané sur le clavier ...

et donc divise leur différence ... 55x^5 - 209 x^4 + 209 x - 55 = 55(x^5 - 1) - 209x^3(x^3 - 1)

on doit pas être loin d'être proche de ...

Posté par
mathafou Moderateur
re : racines d'une equation 03-10-18 à 16:40

c'est pas le u ou α qui chiffonnait

c'est déclarer que P2(x)=(1/x)5-209(1/x)+56 est un polynôme (en x vu qu'il est écrit P2(x))
légèrement corrigée disais-je

Posté par
carpediem
re : racines d'une equation 03-10-18 à 16:48

j'avais bien sur compris ce que tu voulais dire ...



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