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Niveau Licence Maths 1e ann
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Restes de division euclidienne avec cosinus et sinus

Posté par
Supradyn
04-07-16 à 14:49

Bonjour,

Je bloque complètement sur un exercice dont voici la donnée:

Soit n > 0 un entier. Trouver les restes de la division du polynôme P(x)=(x \cdot sin(\alpha) + cos(\alpha) )^n par (x^2+1). Indication: considérer P(x) \in \mathbb{C}[x] et P(i).

Je ne comprends pas vraiment les indications car je ne vois pas comment diviser P(i) par x^2 +1, c'est-à-dire, dans ce cas-là, i^2 + 1 = 0...! De même, je pensais faire une démonstration par récurrence en utilisant le fait que n soit entier mais je ne vois même pas comment faire une division euclidienne avec ces cosinus et sinus...

Bref, je suis complètement perdue. Un coup de main ne serait pas malvenu...

Merci d'avance pour vos réponses et à bientôt,

Supradyn

Posté par
WilliamM007
re : Restes de division euclidienne avec cosinus et sinus 04-07-16 à 14:55

Bonjour,

Par division euclidienne, on peut écrire P=Q(X²+1) + aX+b.
La question est alors de déterminer a et b.
Si cette égalité est vraie dans R, alors elle est vraie dans C, et on peut par exemple l'évaluer pour X=i ou X=-i et voir ce que cela donne.

Posté par
Supradyn
re : Restes de division euclidienne avec cosinus et sinus 04-07-16 à 15:25

Merci beaucoup pour la réponse!

J'ai donc noté ceci:

P(x) = Q(X^2 +1) +aX +b
\Rightarrow P(i) = ai+b (car i^2 +1 = 0)
\Rightarrow (cos(\alpha) + i sin(\alpha) )^n = e^{i n \alpha } = ai+b

Et j'en conclus:

Pour n=1: a=sin(\alpha) , b=cos(\alpha)

Pour n: a=sin(\alpha n) , b=cos(\alpha n)

Pour n+1: ...? En fait, je n'arrive pas vraiment à terminer ma récurrence car je ne vois pas en quoi le résultat pour n est utile pour démontrer le cas n+1.

On a: e^{i(n+1)\alpha} = cos(n\alpha + \alpha) + i sin(n\alpha + \alpha)

Et donc, pour n+1, a= sin((n+1)\alpha) , b=cos((n+1)\alpha)...?

Et même si je parvenais à terminer ma récurrence correctement, est-ce qu'on pourrait considérer l'exercice comme terminé? Parce qu'on est censés trouver les restes de la division pour n'importe quelle valeur de x, non?

Encore merci pour votre réponse précédente, en espérant que vous pourrez m'aider encore un peu

Posté par
WilliamM007
re : Restes de division euclidienne avec cosinus et sinus 04-07-16 à 15:39

Pas besoin de récurrence ici, puisqu'on peut avoir une solution explicite à n fixé.

Posté par
lafol Moderateur
re : Restes de division euclidienne avec cosinus et sinus 04-07-16 à 18:10

Bonjour

Supradyn @ 04-07-2016 à 15:25

...

Pour n+1: ...? En fait, je n'arrive pas vraiment à terminer ma récurrence car je ne vois pas en quoi le résultat pour n est utile pour démontrer le cas n+1

....



c'est exactement ce qui doit te conduire à la conclusion qu'une récurrence ne sert à rien ici ....

tu as tout bêtement \cos(n\alpha) + i\sin(n\alpha) = a + ib avec a, b, \cos(n\alpha) et \sin(n\alpha) réels, tu identifies parties réelles et parties imaginaires et le tour est joué.



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