Racines nième de l'unité

Salut, en consultant un corrigé j'ai trouvé ceci;
Ma question est sur le niveau de ce qui est marqué en rouge.
Comment on a passé de $\sum_{j=0}^{n}a_{j}(\sum_{k=0}^{n}w^{k(j-p)})$ à $(\sum_{k=0}^{n}(w^{j-p^{k}}))$.
Et pour la distinction des cas je ne vois pas très clair non plus.
Merci de m'éclairer
Voici l'exercice aussi.79908
79904
79906

Réponses

  • Il y a un "Mais" qui marque le début d'une nouvelle phrase dans le texte, et par ailleurs
    $$\omega^{k(j-p)}= \left(\omega^{j-p}\right)^k\;.$$
  • Il suffit de connaître la formule donnant la somme d'une progression géométrique. Si $\zeta$ est une racine $n$-ième de l'unité, que vaut $\sum_{k=0}^{n-1} \zeta^k$ ? Avec ça tu peux en déduire l'égalité annoncée en distinguant si $j=p$ ou non. Comme l'a dit GBZM, il n'y a pas de lien direct avec l'écriture au-dessus faisant intervenir des $a_j$. L'égalité fléchée va certainement servir dans la suite de la démonstration, puisque justement il y a un terme de cette forme dans la réécriture de $S_p$ au début.
  • @Poirot
    Je sais que la somme des racines de l'unité est égal à 0
  • Ce n'est pas très bien dit. Il faudrait être plus précis dans ce que tu racontes !

    Disons que $\zeta = \exp(\frac{2i l \pi}{n})$ avec $l \in \{0, \dots, n-1\}$. Que vaut $$\sum_{k=0}^{n-1} \zeta^k \,\,?$$
  • $\sum_{k=0}^{n-1} \zeta^k \,\,?$ = 0 ?
  • Pourquoi? Quelque soit la valeur prise par $l$?
  • Pour l=0, ce serait étonnant !
  • j'ai croisé un jour que la somme des racines de l'unité était égal à 0, mais visiblement c'est incorrect.
  • $\sum_{k=0}^{n-1}\zeta ^{k}$ = $\frac{1-\zeta ^{n}}{1-\zeta }$
    ce qui égal à 0 si l=1
    différent de 0 sinon.
    Mais si je remplace par $\omega^{k(j-p)}= \left(\omega^{j-p}\right)^k\;.$ alors c'est pour j=p que j'obtient un 0 non?
  • La somme des racines de l'unité vaut 1 0, mais pas nécessairement la somme de leurs puissances k-ièmes.

    Cordialement.
  • Coquille, Gérard : vaut $0$. Sauf si l'on parle des racines 1-èmes de l'unité. :-D
  • Effectivement, je rectifie ... j'ai été influencé par le nombre de buts des Pays-Bas ce soir.
  • @Nounouvch : avant d'écrire la quantité $\frac{1-\zeta ^{n}}{1-\zeta }$, il faudrait peut-être s'assurer que le dénominateur ne s'annule pas tu ne crois pas ? Pour le résultat que tu annonces, c'est bien sûr complètement faux.

    Que vaut $\zeta^n$ pour n'importe quelle valeur de $l$ ? (Rappel : $\zeta = \exp\left(\frac{2i \pi l}{n}\right)$ avec $l \in \{0, \dots, n-1\}$)

    Que vaut $$\sum_{k=0}^{n-1} \zeta^k$$ si $l=0$ ? Pour les autres valeurs de $l$, applique la formule que tu as donnée précédemment, en te convaincant que tu as le droit, et conclus.
  • Oui j'ai oublié de dire pour le dénominateur dans mon message
    $\zeta^n$ = $e^{2il \pi}$ si $l=0$ j'aurais $n+1$
    sinon j'applique l'autre fortmule
    Oui j'étais convaincu que la somme était égal à 0 mais ici on a les racines élevé à une puissance k
    et on obtient 0 pour $l\neq 0$ ?
  • Il est quand même facile de regarder ce qui se passe pour n=3 et n=4 en testant toutes les valeurs de $\ell$. Au moins, on ne reste pas dans le flou face à une écriture mal comprise ...

    Quelle perte de temps de demander aux autres au lieu de chercher à comprendre ... et prendre des cas simples pour voir ce qui se passe est quand même le b. a. ba de l'étudiant ...
  • Oui t'as raison j'ai compris
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