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Niveau terminale
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Suite de nombres complexes

Posté par
Nunusse
27-01-21 à 20:01

Bonjour,

J'ai un dm à rendre en maths expertes mais je rencontre quelques difficultés à partir de la 3ème question. Pourriez-vous m'aider svp ?

On définit la suite de nombres complexes (Zn) de la manière suivante : Z0=1 et pour tout entier naturel n, Z(n+1)=1/3zn+2/3 i .
Pour tout entier naturel n, on pose Un=Zn−i.
On note An le point d'affixe Zn , Bn le point d'affixe Un et on note C le point d'affixe i.
1. Exprimer Un+1en fonction de Un, pour tout entier naturel n.
2. Démontrer que,pour tout entier naturel n, Un=(1/3)n(1−i)
3.a. Pour tout entier naturel n, calculer, en fonction de n, le module de Un
3.b. Démontrer que: lim quand n tend vers +infini |Zn−i|=0
3.c. Quelle interprétation géométrique peut-on donner de ce résultat ?


J'ai réussi à faire la question 1, j'ai trouvé Un+1=1/3Un

La question 2 j'ai utilisé la récurrence

Cependant aux questions 3 je ne suis pas sure.
En effet à la 3)a j'ai trouvé |Un|=racine2*racine(1/3)2n

Ensuite à la 3b si j'utilise ce que j'ai trouvé à la 3a je trouve aussi une limite de zéro.

Et donc en 3c) je dirais une asymptote horizontale d'équation y=0

Suis-je sur la bonne voie ?
Merci d'avance

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 27-01-21 à 20:09

Bonsoir

3a)
module d'un produit = produit des modules
le module d'un réel n'est rien d'autre que sa valeur absolue
tu rectifies ?

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 27-01-21 à 20:11

oui, je vois ce que tu as écrit
ce n'est pas faux, mais lourd !
simplifie ton \sqrt{\left(\dfrac 1 3\right)^{2n}}

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 27-01-21 à 20:38

ça marche je refais

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 27-01-21 à 20:39

merci

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 27-01-21 à 20:44

Je viens de casser en 2 U

Citation :
n

J'ai donc
|Un|=|(1/3)n|*|(1-i)|

Mais le module de 1-i ça fait zéro donc tout me donne zéro alors que quand j'ai laissé tout dans le même paquet je n'ai pas ça

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 27-01-21 à 20:47

revoir ton interprétation de 3c)
un module qui tend vers 0
un module = distance ...(entre quoi et quoi ? )

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 27-01-21 à 20:48

non, module de 1-i ne fait pas 0
tu l'avais fait tout à l'heure

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 28-01-21 à 16:07

j'ai essayé de simplifier |Un| jai alors
racine2*(1/3)2(n-1)

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 28-01-21 à 16:11

en revanche pour l'interprétation géométrique je n'arrive pas à trouver

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 28-01-21 à 16:52

Nunusse @ 28-01-2021 à 16:07

j'ai essayé de simplifier |Un| jai alors
racine2*(1/3)2(n-1)


euh...moi j'ai \sqrt 2 \left(\dfrac 1 3 \right)^n ...

et si lim |z_n - i| vaut 0 en + l'infini , c'est que le module de U_n tend vers 0 en + l'infini

et un module de complexe tend vers 0, que fait le complexe ?

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 28-01-21 à 20:47

Ahh oui c'est vrai merci.
Et lorsqu'un module tend vers zero il n'existe plus ?

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 28-01-21 à 20:51

si, il existe, mais il se rapproche de plus en plus de 0
(ne pas confondre "ne pas exister" et "valoir 0")
qu'est ce que cela veut dire pour la suite des points A_n ?

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 28-01-21 à 20:52

Ils seront confondus ?

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 28-01-21 à 20:55

ils se rapprochent de quel point ?

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 28-01-21 à 21:53

du point C ?

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 08:12

oui,et je pense que c'est ce qu'on attend de toi comme réponse

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 11:56

Bonjour,
Je crois que ce qui est attendu, plutôt que de plus ou moins parler d'une suite de complexes qui tend vers 0, c'est d'une distance dont la limite est 0.
Pour ça, il aurait fallu que Nunusse réponde à cette question :

Citation :
un module = distance ...(entre quoi et quoi ? )
Une réponse : |Zn−i| = CAn
On peut alors interpréter "La distance CAn a pour limite 0" par
" Le point An se rapproche du point C " ou " Le point An a pour limite le point C ".

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 18:10

ça marche merci beaucoup

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 18:11

Mais c'est Bn qui a pour point d'affixe Un je ne comprends mas

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 18:18

les An se rapprochent de C
et les Bn se rapprochent de ...

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 18:19

de l'origine du repère ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 18:20

OBn = |Un| et la suite (Un) converge vers 0.
La distance OBn a donc pour limite 0.
On peut interpréter par "le point Bn se rapproche du point O".

L'affixe du point An est Zn, celle du point C est i.
CAn = |Zn-i| = |Un|.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 18:21

Messages croisés.
Bonne soirée à tous les deux

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 18:21

d'accord merci beaucoup

Bonne soirée à vous également

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 18:29

Bonne soirée Nunusse, bonne soirée Sylvieg

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 18:31

4.a. Soit n un entier naturel, déterminer un argument de Un.
Je connais la méthode mais le puissance n me gêne, puis-je lui donner une valeur ? (1 par exemple)

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 18:32

surtout pas
(1/3)^n n'est-il pas un réel ? quel est un argument d'un réel ?

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 18:33

Je ne sais pas

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 18:35

J'ai développé Un pour pouvoir distinguer les parties réelle et imaginaire
j'ai Re(Un)=(1/3)n
et Im(n)=-(1/3)n

Je sais que je dois utiliser les formule avec cos et sin.

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 18:40

ahh désolée c'est bon en posant la formule on peut simplifier et les (1/3)n s'éliminent.
J'ai donc arg(Un)=/4

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 18:42

Maintenant je dois démontrer que, lorsque n décrit l'ensemble des entiers naturels, les point Bn sont alignés.
Cependant je n'ai pas d'idée. Je serais tenté d'utiliser la colinéarité des vecteurs mais cela ne me mènerait à rien

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 19:06

Si vous pouviez m'éclairer un petit peu s'il vous plaît

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 19:52

je m'étais absentée
houlla...18h40 est faux
regarde un peu cette fiche Les nombres complexes

visualise un peu le positionnement de Un dans un repère, tu as immédiatement un de ses arguments

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 19:57

c'est que nous n'avons pas encore vu les calculs d'arguments, notre professeur nous a dit que nous le ferons dans le dernier chapitre des nombres complexes

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 19:59

certes, mais alors ?

Nunusse @ 29-01-2021 à 18:31

4.a. Soit n un entier naturel, déterminer un argument de Un.
Je connais la méthode mais le puissance n me gêne, puis-je lui donner une valeur ? (1 par exemple)

regarde la fiche que je t'ai indiquée
si tu places Un dans un repère orthonormé du plan, tu vas pouvoir lire sur ton dessin un argument

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 20:04

Je suis désolée mais après avoir lu la fiche je ne comprends pas où vous voulez en venir

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 20:05

sais-tu me placer le complexe 1-i ?

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 20:06

oui le point aura pour coordonnées (1;-1)

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 20:09

ahhh mais j'ai oublié mon moins
je voulais dire arg(Un)=-/4

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 20:16

ben voilà
donc un argument de Un vaut -pi/4 (car (1/3)^n est un réel positif,) donc ton point est sur la même demi-droite
Suite de nombres complexes

OK ?

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 20:20

ouii merci beaucoup. Il me reste une dernière question avec laquelle j'ai des difficultés et je vous laisse tranquille
4.c. Démontrer que, pour tout entier naturel n, le point An appartient à la droite d'équation réduite :
y=−x+1 .
  

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 20:24

tous les points Bn sont sur cette demi-droite, es-tu d'accord
mais

An a pour affixe Zn=Un+i
donc "en gros" tes points An se déduisent des points Bn par une translation de vecteur (0,1) car tu ajoutes i à chaque affixe
Ok ?
donc comme tes points Bn sont alignés , eh bien les points translatés qui sont les An le sont également
ça va ?

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 20:36

et ça donne ça

Suite de nombres complexes

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 20:40

euh oui je suis d'accord mais comment puis-je retrouver l'équation donnée ?

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 20:41

ahh donc j'essaie de retrouver l'équation de la droite des points B et je rajoute 1 ?

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 20:42

mais dans tous les cas je ne saurais pas trouver l'équation de cette droite

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 20:53

Citation :
4.c. Démontrer que, pour tout entier naturel n, le point An appartient à la droite d'équation réduite :
y=−x+1 .


il suffit de vérifier que les coordonnées de An vérifient l'équation qu'on te donne (puisqu'on te la donne)

Posté par
Nunusse
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 21:01

donc j'exprime Zn en fonction de n
j'aurais alors les coordonnées de An mais comment je peux vérifier si An appartient à la droite ?

Posté par
malou Webmaster
re : Suite de nombres complexes 29-01-21 à 21:06

moi je partirais plutôt sur l'idée que comme les B_n sont tous alignés (sur une demi-droite), et que les A_n sont les translatés des B_n
tu sais que l'image d'une (demi) droite par une translation est une (demi) droite
...

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