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Niveau terminale
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z²=a+ib

Posté par
2RaiKo5
03-12-20 à 12:34

En premier lieu, bonjour !
Voilà, j'ai eu un cours plutôt ardu aujourd'hui à l'issue duquel notre professeure nous a donnée un exercice sur les nombres complexes :

z²=4+2i       déterminer les nombres complexes z pour lesquelles l'égalité est vraie.

Et le problème est là ! j'ai beau chercher, aucune piste ! Pourriez-vous m'aider/m'expliquer la démarche ?
Merci d'avance

modération > **niveau modifié à 17h40**

Posté par
malou Webmaster
re : z²=a+ib 03-12-20 à 12:37

Bonjour 2RaiKo5
tu es en terminale ou en maths sup ?

pose z=a+ib
remplace et identifie partie réelle et partie imaginaire
tu associeras à ça une égalité en disant que les modules donc les carrés des modules sont égaux
et ça va aller tout seul

edit > je passe la main, je vais quitter

Posté par
alb12
re : z²=a+ib 03-12-20 à 13:13

salut,
une methode à adapter à ton exercice

une methode generale pour resoudre z^2=4+2i
1/ poser z=a+i*b
2/ trouver a^2+b^2
3/ trouver a^2-b^2
4/ trouver le signe de a*b
5/ conclure

Je précise (je cite Sylvieg) le 1/ et le 5/ :
1/ Poser z = a+ib avec a et b réels, et écrire (a+ib)^2 sous forme algébrique.
5/ En déduire les solutions de l'équation.

Posté par
2RaiKo5
re : z²=a+ib 03-12-20 à 13:18

Je suis en terminale, mais c'est avec l'option maths expertes !
Vu l'exercice, je pense que le niveau nécessaire pour le faire est en maths sup, je l'ai donc mis dans cette catégorie, j'espère que j'ai bien fait

Posté par
2RaiKo5
re : z²=a+ib 03-12-20 à 13:27

à partir de ce que tu m'as dit, j'ai trouvé :
1/ on pose donc que ∀a∈R et que ∀b∈R, on a z=a+ib
      on a alors que (a+ib)²=a²-b²+2iab
2/ a²-b²=4 (jusque là tout va bien)
3/ a²+b²= ??? (là je bloque :I)
comment je fais à cette étape pour changer ? j'avais comme idée de rajouter i² car i²=-1, mais ça me donnerait alors une somme imaginaire, or la somme de deux nombres réelles est réelle, donc je bloque

Posté par
2RaiKo5
re : z²=a+ib 03-12-20 à 13:30

J'ai également tenté de dire que |z|²=|z²| mais à partir de cela je trouve que
a=2 ou a=-2
b=√2 ou b=-√2 , ce qui ne marche absolument pas !

Posté par
gerreba
re : z²=a+ib 03-12-20 à 14:55

Bonjour,
a²+b²=4²+2² non ?

Posté par
LeHibou
re : z²=a+ib 03-12-20 à 15:01

Bonjour,

En l'absence d'autre réponse, je te précise la méthode sur ton exemple.
z² = 4+2i
z² = (a+ib)² = a²-b² +2abi
Donc effectivement a²-b² = 4
Pour trouver a²+b², il faut considérer les modules :
|z²| ² = 4²+2² = 20
|z²| = 20
Mais aussi
z = a+ib
|z|² = a²+b²
Et enfin :
|z²| = |z|² => a²+b² = 20
Donc tes deux équations sont :
a²+b² = 20
a²-b² = 4
Deux solutions en a, deux solutions en b donc en théorie quatre solutions, mais on ne garde que les solutions telles que 2ab = 2 (voir au début), donc a et b de même signe.

Posté par
2RaiKo5
re : z²=a+ib 03-12-20 à 15:01

a²+b²= 20 dans ce cas ?
par ailleurs, j'ai également trouvé que
a²-b²+2abi-4b+4ai-4=2i
je suis d'accord sur ce dernier point, mais si |z²|=|z|² alors 2√5=20 tandis que (2√5)²=20

Posté par
LeHibou
re : z²=a+ib 03-12-20 à 15:12

Je pense que c'est a²+b² = 20
Voir mon post de 15h01

Posté par
2RaiKo5
re : z²=a+ib 03-12-20 à 15:14

oui désolé je l'ai envoyé pile au même moment que ton post x)

Posté par
LeHibou
re : z²=a+ib 03-12-20 à 15:24

J'ai vérifié, ça marche bien.
Première solution :

a = \sqrt{\sqrt{5}+2}, b = \sqrt{\sqrt{5}-2}
Seconde solution :

a = -\sqrt{\sqrt{5}+2}, b = -\sqrt{\sqrt{5}-2}

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : z²=a+ib 03-12-20 à 15:41

Bonjour à tous,

Citation :
Vu l'exercice, je pense que le niveau nécessaire pour le faire est en maths sup,
Non 2RaiKo5, les connaissances utiles sont vues en terminale.
Après, tu peux trouver l'exercice plus ou moins facile.
Mais poste en terminale pour que les aidants sachent de quels outils tu disposes.

Posté par
2RaiKo5
re : z²=a+ib 03-12-20 à 15:55

Je m'en souviendrais à l'avenir, désolé et merci beaucoup !

Posté par
alb12
re : z²=a+ib 03-12-20 à 17:12

une remarque
l'equation a 2 solutions opposees
il suffit donc d'en trouver une



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