Complexes, solution d'une équation et de son conjugué


  • Y

    Dans l'ensemble C des nombres complexes, on considère le polynôme P définie par P(z)=z⁴+3z²-6z+10
    1- Montrer que si un nombre complexe z0 est une solution de l'équation P(z)=0 alors P(zo barre) où z0 barre est le nombre complexe conjugué de z0


  • mtschoon

    @Yaris , bonjour
    Ta question n'est pas très claire.
    Peut-être que tu veux dire que si z0z_0z0 est solution de P(z)=0P(z)=0P(z)=0, alors zˉ0\bar z_0zˉ0 est aussi solution de l'équation P(z)=0P(z)=0P(z)=0.

    Si c'est bien ça, utilise les proprités des conjuqués.

    Piste,

    z0z_0z0 solution deP(z)=0P(z)=0P(z)=0 veut dire que z04+3z02−6z0+10=0z_0^4+3z_02-6z_0+10=0z04+3z026z0+10=0

    En prenant le conjuqué de chaque membre

    z04+3z02−6z0+10‾=0‾\overline{z_0^4+3z_0^2-6z_0+10}=\overline{0}z04+3z026z0+10=0

    Vu que le conjugué de de 0 est 0

    z04+3z02−6z0+10‾=0\overline{z_0^4+3z_0^2-6z_0+10}=0z04+3z026z0+10=0

    En utilisant les propriétés des conjuqués d'une somme , d'une différence, d'un produit, d'une puissance et sachant que le conjugué d'un réel est lui-même , tu décomposes le membre de gauche, et au final tu peux écrire :

    z0‾4\overline{z_0}^4z04+3z0‾23\overline{z_0}^23z02-6z0‾\overline{z_0}z0+10=0

    c'est à dire z‾0\overline z_0z0 est solution de l'équation P(z)=0P(z)=0P(z)=0


  • mtschoon

    Bonjour,

    @Yaris , j'espère que tu as compris la réponse à ta question.

    J'imagine que ce doit être le début d'un exercice où l'on demande de résoudre l'équation
    z4+3z2−6z+10=0z^4+3z^2-6z+10=0z4+3z26z+10=0 (E)(E)(E)

    Pour consultation éventuelle, je mets quelques pistes possibles pour la résolution (je ne mets pas les calculs).

    Vu qu'il n'y a pas de solution "évidente", je pense que l'énoncé aide à en trouver une, par exemple en demandant de calculer P(1+i)P(1+i)P(1+i)

    On doit trouver P(1+i)=0P(1+i)=0P(1+i)=0 donc (1+i)(1+i)(1+i) solution de (E)(E)(E)
    Grace à la première question (elle est là pour ça) on peut déduire que (1−i)(1-i)(1i) est aussi solution de (E)(E)(E)

    Dans P(z)P(z)P(z), on peut mettre (z−(1+i))(z−(1−i))\biggr(z-(1+i)\biggr)\biggr(z-(1-i)\biggr)(z(1+i))(z(1i)) en facteur
    Or , après calculs, (z−(1+i))(z−(1−i))=(z2−2z+2)\biggr(z-(1+i)\biggr)\biggr(z-(1-i)\biggr)=(z^2-2z+2)(z(1+i))(z(1i))=(z22z+2)

    P(z)P(z)P(z) peut donc s'écrire : P(z)=(z2−2z+2)(az2+bz+c)P(z)=(z^2-2z+2)(az^2+bz+c)P(z)=(z22z+2)(az2+bz+c)
    Par la méthode par identification ( ou la division euclidienne) , on trouve a=1,b=2,c=5a=1,b=2,c=5a=1,b=2,c=5.

    Donc : P(z)=(z2−2z+2)(z2+2z+5)P(z)=(z^2-2z+2)(z^2+2z+5)P(z)=(z22z+2)(z2+2z+5)

    Après calculs, on trouve que l'équation z2+2z+5=0z^2+2z+5=0z2+2z+5=0 a pour solutions (−1−2i)(-1-2i)(12i) et (−1+2i)(-1+2i)(1+2i)

    Conclusion :
    les solutions de P(z)=0P(z)=0P(z)=0, c'est à dire de (E)(E)(E) sont :
    (1+i),(1−i),(−1−2i),(−1+2i)\boxed{(1+i), (1-i), (-1-2i), (-1+2i)}(1+i),(1i),(12i),(1+2i)

    Bons calculs et bonne lecture éventuelle.


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