Mathématiques

Question

Bonjour, j'ai besoin de votre aide sur la question ci-jointe sur les complexes.
merci d'avance!
Bonjour, j'ai besoin de votre aide sur la question ci-jointe sur les complexes. merci d'avance!

1 Réponse

  • Bonjour !

    1) [tex]z=\mathrm{e}^{2\mathrm{i} \theta}+1[/tex]

    On commence par écrire 1 sous forme exponentielle ([tex]1=\mathrm{e}^{2\mathrm{i} \pi}[/tex]), puis on factorise par l'arc moitié :

    [tex]z=\mathrm{e}^{2\mathrm{i} \theta}+\mathrm{e}^{2\mathrm{i} \pi}=\mathrm{e}^{\mathrm{i} (\pi+\theta)}(\mathrm{e}^{\mathrm{i}(\theta - \pi)}+\mathrm{e}^{\mathrm{i} (\pi-\theta)})=\mathrm{e}^{\mathrm{i} (\pi+\theta)}(2\cos(\theta-\pi))[/tex].

    Donc, pour [tex]n \in \mathbb{N}[/tex], [tex]z^n=2^n\cos^n(\theta-\pi)\mathrm{e}^{\mathrm{i}n(\pi+\theta)[/tex]

    puis : [tex]\boxed{\Re(z^n)=2^n\cos^n(\theta-\pi)\cos(n(\pi+\theta))}\\\boxed{\Im(z^n)=2^n\cos^n(\theta-\pi)\sin(n(\pi+\theta))}[/tex].

    2) [tex]z=\mathrm{e}^{2\mathrm{i}\theta}-1[/tex]

    On fait comme précédemment :

    [tex]z=\mathrm{e}^{2\mathrm{i} \theta}-\mathrm{e}^{2\mathrm{i} \pi}=\mathrm{e}^{\mathrm{i} (\pi+\theta)}(\mathrm{e}^{\mathrm{i}(\theta - \pi)}-\mathrm{e}^{\mathrm{i} (\pi-\theta)})=\mathrm{e}^{\mathrm{i} (\pi+\theta)}(2\mathrm{i}\sin(\theta-\pi))[/tex].

    Donc, pour [tex]n \in \mathbb{N}[/tex], [tex]z^n=(2i)^n\mathrm{e}^{\mathrm{i}n(\pi+\theta})\sin^n(\theta-\pi)[/tex].

    C'est un peu plus compliqué, puisqu'il faut faire les cas n pair et n impair.

    - Si n est pair : [tex]\boxed{\Re(z^n)=(-1)^{n/2}2^n\sin^n(\theta-\pi)\cos(n(\pi+\theta))}\\\boxed{\Im(z^n)=(-1)^{n/2}2^n\cos^n(\theta-\pi)\sin(n(\pi+\theta))}[/tex].

    -Si n est impair : [tex]\boxed{\Re(z^n)=(-1)^{(n+1)/2}2^n\sin^n(\theta-\pi)\sin(n(\pi+\theta))}\\\boxed{\Im(z^n)=(-1)^{(n-1)/2}2^n\sin^n(\theta-\pi)\cos(n(\pi+\theta))}[/tex]

    J'espère ne pas arriver trop tard...