Complexe réel

Bonjour à tous,

Je cherche à montrer que si $a, b, c, d$ sont des complexes tels que $|a|=|b|=|c|$, alors (en notant $z^*$ le conjugué de $z$), on a $(a-b)(c-d)(a^*-d^*)(c^*-b^*)+i(cc^*-dd^*) \Im(cb^*-ca^*-ab^*) \in \mathbb{R}$. Quelqu'un a-t-il une solution sans trop de calculs?

Je vous remercie d'avance!

Réponses

  • Bonjour,

    C’est faux. $a=b=c=1$ et $d=2c$. NON C’EST FAUX. J’ai mal lu la partie imaginaire.

    Peux-tu vérifier ce contre exemple $a=1,b=-1,c=i, d=2$, je trouve $6+8 i.$ encore une erreur de calcul... ça vaut $2$.

    En fait la relation est vraie...
  • En prenant $b=d=0$, je trouve la somme d'un réel et d'un imaginaire pur pas forcément nul. N'y a-t-il pas une erreur dans la formule ?
  • Bonjour,

    Adrien, tu pourrais noter les conjugués comme ça: $\overline{a}$.

    Cordialement,

    Rescassol
  • @Frederic Bosio Les complexes que vous avez choisis ne sont vérifient pas l'hypothèse $|a|=|b|=|c|$ (ou alors ils sont tous nuls, auquel cas la formule donne 0).

    @YvesM avec votre exemple je trouve 2.
  • @ Rescassol la formule donne $(a-b)(c-d)(\overline{a}-\overline{d})(\overline{c}-\overline{b})+i(c \overline{c}-d \overline{d}) \Im(c \overline{b}-c \overline{a}-a \overline{b})$
  • Bonjour,

    Ce n'est pas nul dans le cas général, ou alors il y a une erreur dans l'énoncé.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Bonjour,

    J’ai démontré que la relation est vraie. Étonnant, non ?

    On utilise la force brute, en 15 minutes de calcul. On part de $2i \Im(z)=z-z^*$ et on développe. Je trouve $28$ termes.
    Soit ils sont réels comme $|a|^2|c|^2$, soit ils sont complexes conjugués comme $a^*bc^*d$ et $ab^*cd^*$, soit ils sont complexes conjugués quand on les regroupes par trois comme $1/2 a^*c|d|^2-1/2 ac^*|d|^2+ac^*|d|^2.$

    Il n’y a simplement pas d’autre façon car c’est bien l’arrangement de tous les termes qui donne un réel.

    Pour le calcul, je suggère :
    - de ne pas oublier le facteur $1/2$
    - d’écrire tous les termes dans l’ordre alphabétique comme $ab$ et non pas $b a$
    - d’utiliser $|a|=|b|=|c|$ mais sans faire cette substitution, ce n’est pas utile pour arranger les termes.

    Pour une démonstration fulgurante, on peut penser à de la géométrie dans le plan complexe ; il me semble que les quantités en jeu sont issues d'une figure géométrique, mais pas évident de décomposer la formule pour reconnaitre d'où elle vient.
  • D'abord, je reconnais mon erreur, je n'avais pas vu toutes les hypothèses. Pour simplifier le calcul, je me dis qu'on doit pouvoir traiter le cas de $d$ à part, et si on se ramène à $d=0$, il doit y avoir des simplifications (on peut, me semble-t-il, considérer que les autres sont tous de module $1$, et faire intervenir de la trigo).
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