Exercice ECS 1 Polynômes
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babeth107
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par babeth107 » 29 Oct 2015, 11:31
Bonjour, voici un exercice que j'ai à faire. Serait-il possible d'avoir quelques pistes ? merci d'avance
Soit n un entier supérieur ou égal à 0
Pn(X) = 1/2i [(X+i)^n - (X-i)^n]
Qn(X) = 1/2 [(X+i)^n + (X-i)^n]
1. Montrer que Pn et Qn sont des polynômes à valeurs dans R (on pourra poser z=x+i), de degrés respectifs n-1 et n
2. Calculer Pn(0) et Qn(0)
3. Expliciter les coefficients des polynômes Pn et Qn. Donner en particulier l'expression des polynômes Pk et Qk pour k= 0,1,2,3
4. Etablir la relation qui lie Pn(-X) et Pn (X) d'une part, celle qui lie Qn(-X) et Qn(X) d'autre part.
5. Determiner les racines de Pn et Qn.
Ce que j'ai fais :
1. z=x+i. Pn(x)= 1/2i [(z)^n - (z*)^n]
Qn(x) = 1/2 [z^n + (z*)^n]
2. P(O) = 1/2i [i^n - (-i)^n]
Q(0) = 1/2 [ i^n + (-i)^n]
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mathelot
par mathelot » 29 Oct 2015, 11:46
soit

=\Im( (x+i)^n))
=\Re( (x+i)^n))
le souci, c'est de revenir des fonctions polynômes en x aux polynômes en X.
sinon, on peut utiliser la formule du binôme
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babeth107
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par babeth107 » 29 Oct 2015, 14:21
Oui, j'avais noté par la suite cela.
Comment prouver le degré à partir d'ici ?
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mathelot
par mathelot » 29 Oct 2015, 14:58
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babeth107
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par babeth107 » 29 Oct 2015, 15:06
Merci de votre réponse, mais est-ce une formule ? je ne comprend pas d'où sort la première ligne
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mathelot
par mathelot » 29 Oct 2015, 15:10
babeth107 a écrit:Merci de votre réponse, mais est-ce une formule ? je ne comprend pas d'où sort la première ligne
c'est le développement du binôme de Newton appliqué à (X+i)^n et (X-i)^n
en espérant une simplification des termes d'exposant "2k" pairs
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babeth107
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par babeth107 » 29 Oct 2015, 15:28
D'accord, donc j'obtiens :
=\frac{1}{2i}(\sum_{k=0}^{n}\binom{n}{k}X^ni^{n-k} - \sum_{k=0}^{n}\binom{n}{k}X^n(-i)^{n-k} ) <br /> et<br /><br />Qn(X)=\frac{1}{2} (\sum_{k=0}^{n}\binom{n}{k}X^ni^{n-k} + \sum_{k=0}^{n}\binom{n}{k}X^n(-i)^{n-k} ))
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mathelot
par mathelot » 29 Oct 2015, 15:31
c'est

pas

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babeth107
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par babeth107 » 29 Oct 2015, 15:31
C'est le (1-(-1)^k) qui me pose problème
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babeth107
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par babeth107 » 29 Oct 2015, 15:32
oui pardon pour le n je me suis trompé sur le logiciel
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mathelot
par mathelot » 29 Oct 2015, 15:34
babeth107 a écrit:C'est le (1-(-1)^k) qui me pose problème
s'annule pour k pair et vaut 2 pour k impair.
La somme porte donc sur les k impairs (poser k=2k+1)
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babeth107
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par babeth107 » 29 Oct 2015, 15:57
d'accord donc
= \frac{1}2i(\sum_{k=2k+1}^{n}\binom{n}{2k+1}X^{n-k}i^k(1-(-1)^k))= \frac{1}2i(\sum_{k=2k+1}^{n}\binom{n}{2k+1}X^{n-k}i^k - X^{n-k}i^k (-1)^k))
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mathelot
par mathelot » 29 Oct 2015, 16:04
babeth107 a écrit:d'accord donc
= \frac{1}2i(\sum_{k=2k+1}^{n}\binom{n}{2k+1}X^{n-k}i^k(1-(-1)^k))= \frac{1}2i(\sum_{k=2k+1}^{n}\binom{n}{2k+1}X^{n-k}i^k - X^{n-k}i^k (-1)^k))
Pour Pn, il s'agit de remplacer k par 2k+1, les "i" se simplifient car
^{2k+1}=-i(-1)^k)
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babeth107
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par babeth107 » 29 Oct 2015, 16:19
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mathelot
par mathelot » 29 Oct 2015, 16:45
le 1er "i" de

est au dénominateur.
Il te faut continuer les calculs jusqu'à obtenir une quantité réelle
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babeth107
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par babeth107 » 29 Oct 2015, 16:47
oui, j'essaye mais je ne trouve pas quoi faire pour que les i s'éliminent
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babeth107
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par babeth107 » 29 Oct 2015, 16:50
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babeth107
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par babeth107 » 29 Oct 2015, 16:51
i au dénominateur pardon
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