Obtention d’une expression de la valeur exacte de cos(2π/5) grâce aux nombres complexes.


  • Rémy DC
    21 août 2023, 09:32

    Bonjour,
Je bloque sur la résolution d'un exercice, je vous mets l'énoncé, j’ai déjà traité a) b) et c) si quelqu'un peut me donner une piste pour continuer et faire le d) ce serait gentil 🙂

    On se place dans le plan complexe muni d'un repère orthonormé direct.

    a) z désigne un complexe quelconque. Démontrer l'égalité : (z−1)(z^4+z^3+z^2+z+1)=z^5−1.

    b) Soit p=e^2iπ/5 . Justifier que p^5=1.

    c) Déduire de a) et b) que 1+p+p^2+p^3+p^4=0

    d) On rappelle que, pour tout réel θ : e^iθ+e^−iθ=2cosθ.
    Justifier que p+p^4=2cos(2π/5)et p^2+p^3=2cos(4π/5).

    je n’arrive pas à remplacer par e^-i2π/5 par p^4 
Merci d'avance


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  • H
    21 août 2023, 10:30

    Bonjour.

    Rappels: (i) ∀z=reiθ∈C,z+zˉ=2rcos⁡θ\forall z=re^{i\theta}\in \mathbb C, z+\bar z=2r\cos\thetaz=reiθC,z+zˉ=2rcosθ
    ; (ii) 8π5≡−2π5+10π5≡−2π5mod  2π\frac{8\pi}{5}\equiv-\frac{2\pi}{5}+\frac{10\pi}{5}\equiv -\frac{2\pi}{5} \mod 2\pi58π52π+510π52πmod2π.

    Donc
    p4=e−2iπ5=pˉp^4=e^{\frac{-2i\pi}{5}}=\bar pp4=e52iπ=pˉ
    De même, p3=p2ˉp^3=\bar{p^2}p3=p2ˉ.

    Une interprétation géométrique est la bienvenue : 1,p,...,p41,p,...,p^41,p,...,p4 sont les sommets d'un pentagone régulier.


  • B
    21 août 2023, 13:50

    @Rémy-DC a dit dans Obtention d’une expression de la valeur exacte de cos(2π/5) grâce aux nombres complexes. :

    Bonjour,
Je bloque sur la résolution d'un exercice, je vous mets l'énoncé, j’ai déjà traité a) b) et c) si quelqu'un peut me donner une piste pour continuer et faire le d) ce serait gentil 🙂

    On se place dans le plan complexe muni d'un repère orthonormé direct.

    a) z désigne un complexe quelconque. Démontrer l'égalité : (z−1)(z^4+z^3+z^2+z+1)=z^5−1.

    b) Soit p=e^2iπ/5 . Justifier que p^5=1.

    c) Déduire de a) et b) que 1+p+p^2+p^3+p^4=0

    d) On rappelle que, pour tout réel θ : e^iθ+e^−iθ=2cosθ.
    Justifier que p+p^4=2cos(2π/5)et p^2+p^3=2cos(4π/5).

    je n’arrive pas à remplacer par e^-i2π/5 par p^4 
Merci d'avance

    Bonjour,

    "Je n’arrive pas à remplacer par e^-i2π/5 par p^4"

    p = e^(i.2Pi/5)
    p^4 = e^(i.8Pi/5) = e^(i.(8Pi/5 + 2k.Pi)) (avec k dans Z)
    et pour k = -1 --> p^4 = e^(i.(8Pi/5 - 2Pi)) = e^(i.(-2Pi/5)) = e^(-i.2Pi/5)


  • Rémy DC
    22 août 2023, 12:37

    @Henri Merci pour votre réponse je vais me pencher dessus cette après-midi ! 🙂


  • Rémy DC
    22 août 2023, 12:39

    @Black-Jack Merci pour le déblocage je vais reprendre tranquillement ! 🙂


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