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Un énoncé et ses nombreuses solutions

Posté par
Sylvieg Moderateur
19-09-22 à 08:00

Bonjour,
Soient z et z' deux complexes de module 1 qui vérifient |a+b| = 3.
Déterminer |a-b|.

J'ai ouvert ce sujet pour que votre créativité puisse s'exprimer en dehors du sujet d'origine Complexes. .

Posté par
Pirho
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 19-09-22 à 08:44

Bonjour Sylvieg,

voilà ce à quoi je pensais

|a+b|^2=(a+b)(\bar{a}+\bar{b})

ce qui conduit à \bar{a}b+a\bar{b}=1

|a-b|^2=(a-b)(\bar{a}-\bar{b})

après quelques calculs je trouve |a-b|=1

Posté par
Imod
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 19-09-22 à 09:10

Bonjour

Qui sont z et z' ?

Imod

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 19-09-22 à 09:14

Très bonne question !
Je voulais mettre du z et z' partout ; mais j'ai oublié
Je redonne avec a et b car Pirho a déjà répondu avec a et b.

Soient a et b deux complexes de module 1 qui vérifient |a+b| = 3.
Déterminer |a-b|.

Posté par
Imod
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 19-09-22 à 09:38

Géométriquement ( en considérant des parallélogrammes ) |a-b| peut prendre n'importe quelle valeur .

J'illustrerai si ce n'est pas clair .

Imod

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 19-09-22 à 09:48

Citation :
Soient a et b deux complexes de module 1

Posté par
Imod
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 19-09-22 à 10:09

Oups , mauvais départ mais l'idée est la bonne .

|a+b| et |a-b| sont les demi diagonales d'un losange de côté 1 donc avec Pythagore : |a+b|²+|a-b|²=4 .

Imod

Posté par
lake
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 19-09-22 à 10:16

Bonjour,

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Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 19-09-22 à 10:20

@Pirho,
C'est à priori le plus simple pour un élève de terminale.

@Imod,
C'est la solution qui a ma préférence.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 19-09-22 à 10:23

@lake,
Je pense que ta réponse revient à celle de Imod.
Je me trompe ?

Posté par
lake
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 19-09-22 à 10:27

Non Sylvieg, tu  ne te trompes pas : c'est la même chose

Posté par
alfpfeu
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 19-09-22 à 11:32

Bonjour,

Amis de la poésie et de l'esthétisme en mathématique, passez votre chemin.
Je me permets une méthode naive, sans poésie mais qui peut sauver les moins audacieux.
Aprés plusieurs années à aider des élèves en difficulté, je me dis qu'une bouée moche mais qui flotte a tout de même son utilité.

Il existe x, y, x', y' reels tels que

a=x+iy
b=x'+iy'

et x^2+y^2=1

et x'^2+y'^2=1

|a+b|^2=(x+x')^2+(y+y')^2=2+2(xx'+yy')=3

d'où

2(xx'+yy')=3-2=1

|a-b|^2=(x-x')^2+(y-y')^2=2-2(xx'+yy')=2-1=1

Merci

Posté par
Imod
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 19-09-22 à 11:44

Le côté rassurant du bon gros calcul et son pendant : il n'explique rien

Imod

Posté par
Ulmiere
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 19-09-22 à 12:04

Bon ben en voilà un autre

Pour tous s,t\in\R

|e^{it} + e^{is}| = |e^{i(t+s)/2}||e^{i(t-s)/2} + e^{-i(t-s)/2} | = 2|\cos((t-s)/2)|

De même, |e^{it} - e^{is}| = 2|\sin((t-s)/2)|.

Donc pour tous a,b\in S^1, |a+b|^2 + |a-b|^2 = 4

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 19-09-22 à 13:56

Imod @ 19-09-2022 à 11:44

Le côté rassurant du bon gros calcul et son pendant : il n'explique rien

Imod
Rien n'interdit de donner une solution qui "explique" après avoir laissé d'autres solutions apparaître.
Et si aucune solution n'est trouvée, on peut commencer par une bouée avant de donner une autre piste.

Posté par
lake
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 19-09-22 à 16:48

On peut aussi partir de la relation générale pour tout couple de   nombres complexes a et b :

   |a-b|^2+|a+b|^2=2(|a|^2+|b|^2)

Posté par
Imod
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 19-09-22 à 17:24

On peut remarquer que la relation de Lake n'est rien d'autre que l'identité du parallélogramme : la somme des carrés des diagonales est égale à la somme des carrés des côtés .

Imod

Posté par
lake
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 19-09-22 à 17:38

Bonjour Imod,

... ou la traduction en complexes du théorème de la médiane (ce qui revient au même)

Posté par
dpi
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 20-09-22 à 12:26

Bonjour,

En cherchant dans le plan...
on obtient deux demi-droites  symétriques qui se coupent à y=0.679
quand  a=0.9

Posté par
dpi
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 20-09-22 à 15:31

Si ça peut servir

Un énoncé et ses nombreuses solutions

Posté par
lake
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 20-09-22 à 17:38

Bonjour,

Une variante de ce qui a été déjà dit :

Soit C le point diamétralement opposé à B sur le cercle unité (donc d'affixe -b)

Un énoncé et ses nombreuses solutions

BA=|a-b|
CA=|a+b|=\sqrt{3}
BC=2

Et Pythagore donne immédiatement  |a-b|=1

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 20-09-22 à 17:50

Superbe !

Posté par
dpi
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 21-09-22 à 08:10


Bravo pour l'explication géométrique .
Je n'ai pas saisi l'énoncé et j'ai traité tous les cas ...en faisant
varier a.
Qui pourra m'expliquer pourquoi  quand a =0.9 et |a+b|=3--->|a-b| est minimum ( 0.06749...)

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 21-09-22 à 08:29

La valeur exacte de ce minimum est 1,8 - 3

0,9 + b = (3)eit
Chercher le minimum de |0,9 - b|2 avec
0,9 - b = 1,8 - (3)eit = 1,8 - (3)cost - (3)i sint.

Posté par
dpi
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 21-09-22 à 09:11

Merci , je vieilli

Posté par
lake
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 21-09-22 à 15:30

Bonjour à tous,

Dans un premier temps, je n'ai rien compris aux messages de dpi à 12h26 et 15h31. Et puis il y a eu 8h10 et le commentaire de Sylvieg et j'ai fini par voir une petite lumière.
Ce qui me plaît avec les complexes, c'est leur interprétation géométrique.  Voici donc une figure qui tente d'expliquer géométriquement la démarche de dpi :

  Un énoncé et ses nombreuses solutions

A est fixé d'affixe réel a=0.9.
Le point C d'affixe a+b décrit le cercle de centre O et de rayon |a+b|=\sqrt{3}.
Le quadrilatère OACB est un parallélogramme en sorte que, lorsque C varie sur son cercle, B décrit le cercle bleu de centre O''d'affixe -0.9  image du cercle de C dans la translation de vecteur \overrightarrow{AO}

La longueur AB=|a-b| est minimale lorsque B est en B_0 c'est-à-dire lorsque C est en C_0
On peut vérifier que B_0A=|a-b_0|=1.8-\sqrt{3}

Posté par
dpi
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 22-09-22 à 07:33

Merci  lake
Je suis venu sur le site il y a une quinzaine d'année  pour  faire fonctionner mes neurones .
Mon niveau n'est pas très  haut mais ma curiosité  est grande....
Parfois je suis a coté et parfois j'inspire des variantes.
Exemple  dans "moyenne affichée de Imod

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Un énoncé et ses nombreuses solutions 22-09-22 à 18:02

Bonsoir dpi,
C'est toujours un plaisir d'échanger avec toi



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