Nombres complexes

Bonjour, j'aimerais une confirmation ou une infirmation de ce que je dis.

Soit : $\dfrac{z + 1}{\bar{z}-1}=-1$

D'après mes calculs cette équation n'admet aucune solution... J'ai commencé par multiplier le numérateur par le conjugué du dénominateur ensuite j'ai posé $z = a + ib$ et à la fin j'arrive en concluant que $a = 0$ et $b = 0$. Qu'en pensez-vous ?

Un grand merci !

Réponses

  • Salut,

    tu as dû te tromper car $i$ est solution de cette équation...
  • Tu dis que cette équation n'admet pas de solutions puis tu dis que $z=0$ est solution.
    Bizarre non ?
  • La règle de trois ne fonctionne pas ici ?
    Algebraic symbols are used when you do not know what you are talking about.
            -- Schnoebelen, Philippe
  • Oui en relisant effectivement ce que je dis est étrange..


    @Blueberry merci pour ta réponse je vais tout de suite essayé de démontrer que c'est imaginaire pure dans ce cas.

    Penses tu que la méthode énoncé dans mon post #1 est une bonne méthode ?
  • Multiplie plutot le tout par $\bar z - 1$ , ça s'arrange bien.
  • Merci Balix, j'essaie de démontrer tout ça et je vous tiens au courant!
  • Quand je multiplie tout par $\bar{z} - 1$ des deux côtés de mon égalité je tombe finalement sur 2a = 0, et je ne vois pas quoi en conclure...


    Merci.
  • Eh bien tu en déduis que $a=0$ donc que $z$ est nécessairement un imaginaire pur.
    Après reste à vérifier que tout imaginaire pur est solution de ton équation.
  • C'est ce que j'avais pensé, mais je me dis que pour qu'un nombre complexe soit un imaginaire pure il faut bien que je démontre que b soit différent de zéro n'est ce pas ?
  • Ah ben non, un imaginaire pur est un complexe dont la partie réelle est nulle.
  • $0=0i$ est imaginaire pur.
  • Ah d'accord autant pour moi cette notion m'étais mal comprise, je vous remercie.

    Mais ce qui me perturbe c'est que que 0i = 0 donc le nombre imaginaire n'est pas présent dans ce cas le complexe est nul... Je ne saisi pas cette partie.
  • Tout dépend de la définition que l'on donne d'un nombre imaginaire pur. Celle que je t'ai donnée est la définition ''officielle'' et d'après elle $0$ est un imaginaire pur.
    Si tu prends une autre définition il faut préciser laquelle.
  • Moi, on m'a toujours dit, mes enseignants qu'un nombre complexe est imaginaire ssi z = a + ib et que a = 0 et b différent de 0.

    Merci.
  • Par exemple définition wiki: Imaginaire pur
  • Lucas13 écrivait http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?3,1555726,1555792#msg-1555792
    [Inutile de recopier l'avant dernier message. Un lien suffit. AD]

    C'est bizarre, j'ai jamais fait la distinction de 0 quand je parlais des imaginaires, il me semble même que j'ai dû dire que c'est même le seul réel qui est aussi imaginaire pur.

    T'es sur de ce que tu avances ?
  • L'ensemble des imaginaires purs est $$i \mathbb R = \{ix, x \in \mathbb R\} = \{z \in \mathbb C, \mathfrak{Re}(z)=0\}.$$ Tes professeurs t'ont mal appris. ;-) Quel intérêt de distinguer $0$ de ces autres nombres complexes ?
  • Merci Balix et Poirot pour vos réponses, effectivement je ne vais pas mettre en doute la parole d'un enseignant j'ai du mal comprendre. Je vous remercie d'avoir prit le temps de m'expliquer ! Je dormirais moins bête !


    Un grand merci !
  • Blueberry écrivait : http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?3,1555726,1555768#msg-1555768
    [Inutile de recopier un message présent sur le forum. Un lien suffit. AD]

    Ah si j'allais oublier cette étape, qu'entendez-vous pas tous imaginaires purs... 3i, 4i, ... etc ?
  • Eh bien tu considères un imaginaire pur quelconque (nombre de la forme $ia$ avec $a \in \mathbb{R}$) et tu vérifie qu'il est bien solution de ton équation en remplaçant $z$ par $ia$ dans ton équation.
  • Tout dépend comment tu as rédigé, si tu a fais des équivalences (en vérifiant bien à chaque fois que ça marche dans les 2 sens), tu as fini.
    Sinon, tu as juste démontré une condition nécessaire sur z, c'est à dire que s'il vérifie l'équation, alors c'est un imaginaire pur.
    Blueberry te dit de vérifier maintenant la réciproque, que si z est imaginaire pur, alors il est bien solution de l'équation.
  • Merci beaucoup, ça marche j'en ai donc conclu que tous les imaginaires purs sont solution de l'équation complexe.

    Merci !
    Passez une bonne journée :)
  • De retour sur une petite équation qui pose problème ! $$iz^{2}-4z + 4 = 0
    $$ Ce que j'ai fait, et bien j'ai suivi tous vos conseils et j'ai donc posé z = a + ib ensuite j'ai tout développé j'ai ensuite factorisé la partie réelle et imaginaire ce qui me fait deux équations à deux inconnues.

    Je trouve a = 0 et b = 0

    J'applique ce que vous m'avez dit plus haut pour vérifier si tous les imaginaires sont solutions mais malheureusement ce n'est pas le cas. Donc j'arrive à en conclure que ce que j'ai fait est faux... Qu'en pensez-vous ?

    Je vous remercie d'avance, mesdames messieurs ! :)
  • Tu t'es certainement planté si tu trouves $a=0$ et $b=0$. Pourquoi ? Si c'était juste, tu aurais montré qu'il n'y a pas de solutions complexes à cette équation puisque $0$ n'est pas solution. Or c'est impossible, dans $\mathbb C$, toute équation polynomiale non constante a des solutions !
  • D'accord, je vois je vais essayé de refaire, par ailleurs ma question est : Dois-je utilisé les racines nième ?

    Car je n'ai pas encore vu cette partie du cours et j'ai peur d'en avoir besoin...


    Je vous remercie Poirot !
  • Non, une équation de degré $2$ ne te demandera qu'au plus une extraction de racine carrée. De toute façon la méthode que tu as apprises au lycée fonctionne toujours. Les solutions dans $\mathbb C$ de l'équation $az^2+bz+c=0$ avec $a \neq 0$ sont données par $\frac{-b + \delta}{2a}$ et $\frac{-b - \delta}{2a}$ où $\delta \in \mathbb C$ est tel que $\delta^2 = \Delta := b^2 - 4ac$.
  • Oui je suis d'accord, mais j'ai un $i$ qui me dérange vous voyez ?
  • Non je ne vois pas. Quel $i$ te dérange ?
  • Et bien, le i qui est devant le z² dans mon équation $iz^{2} - 4z + 4 = 0$
  • Multiplie par -i les deux membres, et tu n'auras plus de i devant le x².
  • Bah c'est juste le $a$ que j'ai écrit quand j'ai parlé d'une équation de la forme $az^2+bz+c=0$ !
  • Bonjour à vous, donc si je suis ce que vous avez dis Poirot j'obtiens donc

    $\Delta = b^{2} - 4ac.$

    C'est à dire :

    $(-4)^{2} - 4(i)(4) = 16 - 16i$

    Le discriminant est un nombre complexe donc je il admet deux solutions complexes conjugués qui sont :

    $z_{1} = \dfrac{-b + i\sqrt{|\Delta|}}{2a}$ et $z_{2} = \bar{z_{1}}$

    Donc :

    $z_{1} = \dfrac{4 + i\sqrt{|16-16i|}}{2i}$ et $z_{2} = \bar{z_{1}} = \dfrac{4 - i\sqrt{|16-16i|}}{2i}$

    Mais ce qui me perturbe c'est le signe du discriminant comment puis être sûr qu'il est négatif ?

    Amicalement.
  • Le discriminant n'a pas de signe, c'est un nombre complexe ! Il faut commencer à oublier la recette apprise au lycée avec le signe du discriminant et comprendre que dans tous les cas les solutions (dans $\mathbb C$) sont données par $\frac{-b \pm \delta}{2 a}$ où $\delta$ est un nombre complexe tel que $\delta^2= \Delta$. Ici tu as pris $i \sqrt{|\Delta|}$, qui mis au carré donne $-|\Delta|$ qui est un nombre réel, donc ça ne risque pas de marcher ! Il faut que tu cherches $\delta$ sous la forme $a+ib$ et que tu résolves en $a$ et $b$ pour qu'on ait $\delta^2 = \Delta$, ou alors tu peux le chercher directement sous forme exponentielle. Pour simplifier, tu peux remarquer que $\Delta = 4^2(1-i)$.
  • Merci de votre explication, tout commence à s'éclairer !

    Donc si je comprend bien mon $\Delta = 16 + 16i$ et donc je peux dire que $\delta = \sqrt{16 + 16i}$ étant donné que $\Delta = \delta^{2}$ ?


    Merci !


    edit : J'ai une idée ! je vous l'écris !
  • J'ai $\quad\Delta = 16 + 16i$
    Je sais que $\quad\displaystyle i = e^{i\frac{\pi}{2}} = (e^{i\frac{\pi}{4}})^{2} = ( \dfrac{\sqrt{2}}{2} + i\dfrac{\sqrt{2}}{2}) .$
    Je sais que $\quad \Delta = \delta^{2}.$

    Je sais également que : $\quad\Delta = 16 + 16i.$
    Donc je dirais que $\quad\delta = 16 + 16( \dfrac{\sqrt{2}}{2} + i\dfrac{\sqrt{2}}{2})$

    Qu'en pensez-vous ? Pour ma part je pense que c'est une bonne piste.

    [Ne pas abuser des expressions centrées ! AD]
  • Attention $\Delta = 16 - 16i$ et pas $16+16i$. Ensuite la notation $\sqrt{16-16i}$ n'a pas de sens bien défini. C'est pour ça que je parle d'un complexe $\delta$ tel que $\delta^2=\Delta$. Ensuite c'est n'importe quoi. On aurait $i = \dfrac{\sqrt{2}}{2} + i\dfrac{\sqrt{2}}{2}$ ? Et je ne vois pas comment tu en déduis ton $\delta$. Tu penses vraiment que si $a, b \in \mathbb R$ par exemple alors $\sqrt{a+b} = \sqrt a + \sqrt b$ ?

    Je t'ai quasiment tout donné en écrivant $\Delta = 4^2(1-i)$ tout à l'heure. Et si tu veux vérifier ton résultat il te suffit de calculer $\delta^2$. Tu verras que ça ne fonctionne absolument pas.
  • Oui effectivement, après relecture c'est absurde. Je n'avais pas vu votre factorisation.


    Je vais l'étudier et je vous tiens au courant, merci !
  • Si $\Delta = 4^{2}(1-i)$

    Je peux dire que $\delta = 4\sqrt{1-i}$ ?

    Cela reste t-il absurde ? Je pense être sur la bonne voie.
  • C'est tout aussi absurde. Il ne faut jamais utiliser le symbole $\sqrt .$ pour autre chose que des réels positifs.
  • Ah oui c'est vrai.... alors là je sèche... Je ne vois pas du tout...
  • Tu exagères, je t'ai donné deux méthodes pour trouver un tel $\delta$. Ou bien l'écrire sous la forme $a+ib$ et trouver $a$ et $b$, ou bien en l'écrivant sous forme exponentielle et donc trouver son module et un argument possible.
  • D'accord, je planche dessus et je vous montre !


    Merci !
  • Si tu ne vois pas essaye d'utiliser la méthode de la racine n'ieme pour n=2.
    Ou ce que $@Poirot$ te propose en posant $\delta=a+ib$ et en cherchant $a$ et $b$ tel que $\delta$ vérifie $\delta ^2=4^2(1-i)$ (Tu développes et identifies les parties réels et les parties imaginaires ensuite tu utilises le faite que $|\delta^2|=|4^2(1-i)|$. Et la tu as ce que tu cherches. Bien que la méthode exponentielle soit plus rapide.
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.