Interprétation ellipse

Bonjour
Je cherche à résoudre l'équation suivante dans $\mathbb{C}$ : $$
|z+i-2|+|z+1|=1.

$$ Je pense avoir compris que, géométriquement, l'ensemble des points $M$ d'affixe $z$ qui sont solutions sont situés sur une ellipse dont les foyers sont situés aux points d'affixes $2-i$ et $-1$.

En revanche, je ne parviens pas à résoudre cette équation analytiquement... J'aurais bien besoin d'un coup de pouce !!
Merci d'avance.

Réponses

  • En fait, je cherche justement à obtenir une équation du type $X^2/a^2+Y^2/b^2 =1$ en travaillant sur l'expression de départ... Merci pour votre réponse
  • Merci beaucoup, je vais tenter ça !
  • bonjour

    ton équation $|z + i - 2| + |z + 1| = 1$ correspond à une ellipse imaginaire

    puisque la distance focale est égale à $\sqrt{10}$
    alors que la somme des distances d'un point M quelconque de l'ellipse
    aux deux foyers F1 et F2 est seulement de 1

    tu ne pourras donc pas trouver une équation cartésienne de ton ellipse
    ni a fortiori une équation réduite (ou canonique)

    prenons un cas d'ellipse réelle soit $|z + i - 2| + |z + 1| = 4$
    la distance focale est toujours $\sqrt{10}$
    et la somme des distances de M aux foyers est supérieure à la distance focale

    posons $z = x + iy$ ; ton équation devient :
    $|x - 2 + i(y + 1)| = 4 - |x + 1 + iy|$ soit encore :

    $\sqrt{(x - 2)^2 + (y + 1)^2} = 4 - \sqrt{(x + 1)^2 + y^2}$ soit en élevant au carré il vient :

    $8\sqrt{(x + 1)^2 + y^2} = 6x - 2y + 12$ qui exige $y < 3(x + 2)$ (condition nécessaire)

    en élevant à nouveau au carré chaque membre de l'équation on trouve l'équation cartésienne de la conique :

    $$7x^2 + 6xy + 15y^2 - 4x - 12y - 20 = 0$$

    en calculant le discriminant du trinôme des termes du second degré on trouve un résultat négatif - 384
    ce qui confirme l'absence de branches infinies de la conique et donc qu'il s'agit bien d'une ellipse

    d'autre part si on injecte y = 3x + 6 dans l'équation de la conique
    on vérifie l'absence de solution réelle en x donc pas d'intersection de la conique avec cette droite

    le centre de l'ellipse est situé au milieu de la distance focale soit le point I de coordonnées 1/2 et - 1/2

    les axes de la conique sont portés par les droites $y = - \frac{x + 1}{3}$ (droite focale)
    et la droite $y = 3x - 2$ qui passe par le centre I et perpendiculaire à la première

    a le demi grand axe de l'ellipse est 2 d'après la définition de la conique
    c la demie distance focale est égale à $\frac{\sqrt{10}}{2}$
    nous pouvons en déduire b le demi petit axe par la relation $a^2 = b^2 + c^2$
    soit ici : $b^2 = 4 - \frac{10}{4} = \frac{6}{4}$ et donc $b = \frac{\sqrt{6}}{2} = \sqrt{\frac{3}{2}}$

    et donc sur les nouveaux axes déterminés par la droite focale et sa perpendiculaire en I
    on en déduit l'équation réduite de l'ellipse : $$\frac{X^2}{4} + \frac{2Y^2}{3} - 1 = 0$$

    cordialement
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