Introduire des entiers complexes : 1°) dans les équations di

Réponses à toutes vos questions de la 2nde à la Terminale toutes séries
Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 15 Juil 2009, 22:26

Voici le résumé ^^ :
On cherche à résoudre l'équation (E) définie sur par :
(3-5i)x+(2+3i)y=1+i (E).

Il faut regarder si (3-5i) et (2+3i) sont premiers entre eux, c-est-à-dire si . Pour cela, on nomme d, un diviseur commun à (3-5i) et à (2+3i).
- d divise (3-5i)(3+5i)=34
- d divise (2+3i)(2-3i)=13
Donc d divise , et par conséquent donc (E) possède des solutions dans .

Ensuite, il faut chercher une solution particulière telle que 34u+13v=1.
34=2x13+8
13=8x1+5
8=5x1+3
5=3x1+2
3=2x1+1

8=34-2x13
5=13-8=13-(34-2x13)=-34+3x13
3=8-5=(34-2x13)-(-34+3x13)=2x35-5x13
2=5-3=(-34+3x13)-(2x35-5x13)=-3x34+8x13
1=3-2=(2x35-5x13)-(-3x34+8x13)=5x34-13x13
Donc la solution particulière (u,v)=(5,-13)

Maintenant, il faut trouver une solution particulière de 1=(3-5i)u' + (2+3i)v' avec

Or on sait que :
- 1=34x5+(-13)x13
- 34=(3-5i)(3+5i) et 13=(2+3i)(2-3i)
Donc on en déduit que (u',v')=(15+25i,-26+39i).
Si (x,y) désigne une solution générale de (E), alors :
(3-5i)(x-u')+(2+3i)(y-v')=0
(3-5i)[x-(15+25i)]+(2+3i)[y-(-26+39i)]=0
...
(3-5i)[x-15-25i]=(2+3i)[-y-26+39i]
Or donc cette égalité implique que (3-5i) divise -y-26+39i. Ainsi, tel que
(3-5i)K=-y-26+39i.
Par suite, il vient :
(3-5i)[x-15-25i]=(2+3i)(3-5i)K
[x-15-25i]=(2+3i)K

On en déduit donc que :
(3-5i)K=-y-26+39i y=(-3+5i)K-26+39i
[x-15-25i]=(2+3i)K x=(2+3i)K+15+25i

D'où S={( [2+3i]K+15+25i ; [-3+5i]K-26+39i ) / }



Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 15 Juil 2009, 22:34

admettons que PGCD(3-5i;2+3i)=2 au début, il n'y aurait pas eu de solutions, non ?

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leon1789
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par leon1789 » 15 Juil 2009, 22:41

Dinozzo13 a écrit:Voici le résumé ^^ :
On cherche à résoudre l'équation (E) définie sur par :
(3-5i)x+(2+3i)y=1+i (E).
(...)
D'où S={( [2+3i]K+15+25i ; [-3+5i]K-26+39i ) / }

je viens de m'apercevoir qu'on a résolu (3-5i)x+(2+3i)y=1 ! et non =1+i

S={( [2+3i]K+ x_o ; [-3+5i]K+ y_o ) /

(x_o,y_o) est une solution particulière de (3-5i)x+(2+3i)y=1+i

Pour trouver (x_o,y_o), on considère la solution particulière de (3-5i)x+(2+3i)y=1 et ... à vous de conclure :zen:

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 15 Juil 2009, 22:44

^^ OK.
Est-ce que ce que j'ai résumé paraît correct au moins ?

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par leon1789 » 15 Juil 2009, 22:45

plus précisément
Dinozzo13 a écrit:(...)
Maintenant, il faut trouver une solution particulière de 1=(3-5i)u' + (2+3i)v' avec

Or on sait que :
- 1=34x5+(-13)x13
- 34=(3-5i)(3+5i) et 13=(2+3i)(2-3i)
Donc on en déduit que (u',v')=(15+25i,-26+39i).

ici, il faut parler d'une solution particulière de 1+i=(3-5i)u'' + (2+3i)v''

Si (x,y) désigne une solution générale de (E), alors :
(...)

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leon1789
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par leon1789 » 15 Juil 2009, 22:48

Dinozzo13 a écrit:^^ OK.
Est-ce que ce que j'ai résumé paraît correct au moins ?

au début, il y a un passage suspect :
Dinozzo13 a écrit:Il faut regarder si (3-5i) et (2+3i) sont premiers entre eux,

je dirais plutôt
Il faut regarder si le pgcd de (3-5i) et (2+3i) divise (1+i). Ceci est vrai car on va montrer pgcd(3-5i, 2+3i) =1

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 15 Juil 2009, 22:55

Je suis perdu là :triste: .
Pour commencer, j'aimerais savoir où commencer à corriger.


Dinozzo13 a écrit:Voici le résumé ^^ :
On cherche à résoudre l'équation (E) définie sur par :
(3-5i)x+(2+3i)y=1+i (E).

Il faut regarder si (3-5i) et (2+3i) sont premiers entre eux, c-est-à-dire si . Pour cela, on nomme d, un diviseur commun à (3-5i) et à (2+3i).
- d divise (3-5i)(3+5i)=34
- d divise (2+3i)(2-3i)=13
Donc d divise , et par conséquent donc (E) possède des solutions dans .

Ensuite, il faut chercher une solution particulière telle que 34u+13v=1.
34=2x13+8
13=8x1+5
8=5x1+3
5=3x1+2
3=2x1+1

8=34-2x13
5=13-8=13-(34-2x13)=-34+3x13
3=8-5=(34-2x13)-(-34+3x13)=2x35-5x13
2=5-3=(-34+3x13)-(2x35-5x13)=-3x34+8x13
1=3-2=(2x35-5x13)-(-3x34+8x13)=5x34-13x13
Donc la solution particulière (u,v)=(5,-13)

Maintenant, il faut trouver une solution particulière de 1=(3-5i)u' + (2+3i)v' avec

Or on sait que :
- 1=34x5+(-13)x13
- 34=(3-5i)(3+5i) et 13=(2+3i)(2-3i)
Donc on en déduit que (u',v')=(15+25i,-26+39i).
Si (x,y) désigne une solution générale de (E), alors :
(3-5i)(x-u')+(2+3i)(y-v')=0
(3-5i)[x-(15+25i)]+(2+3i)[y-(-26+39i)]=0
...
(3-5i)[x-15-25i]=(2+3i)[-y-26+39i]
Or donc cette égalité implique que (3-5i) divise -y-26+39i. Ainsi, tel que
(3-5i)K=-y-26+39i.
Par suite, il vient :
(3-5i)[x-15-25i]=(2+3i)(3-5i)K
[x-15-25i]=(2+3i)K

On en déduit donc que :
(3-5i)K=-y-26+39i y=(-3+5i)K-26+39i
[x-15-25i]=(2+3i)K x=(2+3i)K+15+25i

D'où S={( [2+3i]K+15+25i ; [-3+5i]K-26+39i ) / }

Djmaxgamer
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par Djmaxgamer » 15 Juil 2009, 22:56

Faut recommencer vous avez résolu (3-5i)x+(2+3i)y=1 (E'). et non : (3-5i)x+(2+3i)y=1+i (E)

Avec toutes les informations j'ai bien résolu (E) je vous recopie le brouillon vous verrez ^^

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 15 Juil 2009, 22:58

^^ et le +i alors ^^

Djmaxgamer
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par Djmaxgamer » 15 Juil 2009, 22:59

Dinozzo13 a écrit:^^ et le +i alors ^^

:marteau: merci x)

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 15 Juil 2009, 23:02

Dinozzo13 a écrit:Voici le résumé ^^ :
On cherche à résoudre l'équation (E) définie sur par :
(3-5i)x+(2+3i)y=1+i (E).

Il faut regarder si (3-5i) et (2+3i) sont premiers entre eux, c-est-à-dire si . Pour cela, on nomme d, un diviseur commun à (3-5i) et à (2+3i).
- d divise (3-5i)(3+5i)=34
- d divise (2+3i)(2-3i)=13
Donc d divise , et par conséquent donc (E) possède des solutions dans .

Là je ne vois rien à changer et vous ?

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leon1789
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par leon1789 » 15 Juil 2009, 23:03

Je porte des corrections :

Dinozzo13 a écrit:Voici le résumé ^^ :
On cherche à résoudre l'équation (E) définie sur par : (3-5i)x+(2+3i)y=1+i (E).

Il faut regarder si le pgcd de (3-5i) et (2+3i) divise (1+i). Ceci est vrai car on va montrer pgcd(3-5i, 2+3i) =1. Pour cela, on nomme d, un diviseur commun à (3-5i) et à (2+3i).
- d divise (3-5i)(3+5i)=34
- d divise (2+3i)(2-3i)=13
Donc d divise , et par conséquent donc (E) possède des solutions dans .

Ensuite, il faut chercher une solution particulière telle que 34u+13v=1.
34=2x13+8
13=8x1+5
8=5x1+3
5=3x1+2
3=2x1+1

8=34-2x13
5=13-8=13-(34-2x13)=-34+3x13
3=8-5=(34-2x13)-(-34+3x13)=2x35-5x13
2=5-3=(-34+3x13)-(2x35-5x13)=-3x34+8x13
1=3-2=(2x35-5x13)-(-3x34+8x13)=5x34-13x13
Donc la solution particulière (u,v)=(5,-13)

Maintenant, il faut trouver une solution particulière de 1=(3-5i)u' + (2+3i)v' avec

Or on sait que :
- 1=34x5+(-13)x13
- 34=(3-5i)(3+5i) et 13=(2+3i)(2-3i)
Donc on en déduit que (u',v')=(15+25i,-26+39i).

Cette solution particulière va nous donner une solution particulière de 1+i=(3-5i)u'' + (2+3i)v'' : en effet, il suffit de poser u" = (1+i)u'=-10+40i et v" = (1+i)v'=65-13i !

Si (x,y) désigne une solution générale de (E), alors :
(3-5i)(x-u')+(2+3i)(y-v')=0
(3-5i)[x-(15+25i)]+(2+3i)[y-(-26+39i)]=0
...
(3-5i)[x-15-25i]=(2+3i)[-y-26+39i]
Or donc cette égalité implique que (3-5i) divise -y-26+39i. Ainsi, tel que
(3-5i)K=-y-26+39i.
Par suite, il vient :
(3-5i)[x-15-25i]=(2+3i)(3-5i)K
[x-15-25i]=(2+3i)K

On en déduit donc que :
(3-5i)K=-y-26+39i y=(-3+5i)K-26+39i
[x-15-25i]=(2+3i)K x=(2+3i)K+15+25i

D'où S={( [2+3i]K -10+40i; [-3+5i]K -65+13i) / }


c'est bon maintenant :zen:

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 15 Juil 2009, 23:11

^^ Bon alors, faut reprendre à partir d'où ?

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leon1789
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par leon1789 » 15 Juil 2009, 23:14

Je porte des corrections nécessaires en rouge dans le texte :

Dinozzo13 a écrit:Voici le résumé ^^ :
On cherche à résoudre l'équation (E) définie sur par : (3-5i)x+(2+3i)y=1+i (E).

Il faut regarder si le pgcd de (3-5i) et (2+3i) divise (1+i). Ceci est vrai car on va montrer pgcd(3-5i, 2+3i) =1. Pour cela, on nomme d, un diviseur commun à (3-5i) et à (2+3i).
- d divise (3-5i)(3+5i)=34
- d divise (2+3i)(2-3i)=13
Donc d divise , et par conséquent donc (E) possède des solutions dans .

Ensuite, il faut chercher une solution particulière telle que 34u+13v=1.
34=2x13+8
13=8x1+5
8=5x1+3
5=3x1+2
3=2x1+1

8=34-2x13
5=13-8=13-(34-2x13)=-34+3x13
3=8-5=(34-2x13)-(-34+3x13)=2x35-5x13
2=5-3=(-34+3x13)-(2x35-5x13)=-3x34+8x13
1=3-2=(2x35-5x13)-(-3x34+8x13)=5x34-13x13
Donc la solution particulière (u,v)=(5,-13)

Maintenant, il faut trouver une solution particulière de 1=(3-5i)u' + (2+3i)v' avec

Or on sait que :
- 1=34x5+(-13)x13
- 34=(3-5i)(3+5i) et 13=(2+3i)(2-3i)
Donc on en déduit que (u',v')=(15+25i,-26+39i).

Cette solution particulière va nous donner une solution particulière de 1+i=(3-5i)u'' + (2+3i)v'' : en effet, il suffit de poser u" = (1+i)u'=-10+40i et v" = (1+i)v'=65-13i !

Si (x,y) désigne une solution générale de (E), alors :
(3-5i)(x-u'')+(2+3i)(y-v'')=0
(3-5i)[x-(-10+40i)]+(2+3i)[y-(65-13i)]=0
(3-5i)[x-(-10+40i)]=(2+3i)[-y+(65-13i)]
Or donc cette égalité implique que (3-5i) divise -y+(65-13i). Ainsi, tel que
(3-5i)K=-y+(65-13i).
donc y=(-3+5i)K-26+39i

Par suite, il vient :
(3-5i)[x-(-10+40i)]=(2+3i)(3-5i)K
[x-(-10+40i)]=(2+3i)K


D'où S={( [2+3i]K -10+40i; [-3+5i]K -65+13i) / }


c'est bon maintenant :zen:

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 15 Juil 2009, 23:22

Ouf ! tu y est arrivé :ptdr: , heureusement.
J'ai quelque questions:
- Admettons que PGCD(3-5i;2+3i)=2 au début, il n'y aurait pas eu de solutions, non ?
- Est-ce que montrer que pgcd(3-5i, 2+3i)=1 reviens à montrer que le pgcd de (3-5i) et (2+3i) divise (1+i) ?

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 15 Juil 2009, 23:37

remarque, vous ne savez peut-être pas vous aussi :triste:, bon allez, bonne nuit, on sera plus efficaces demain que maintenant ^^.

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leon1789
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par leon1789 » 15 Juil 2009, 23:42

Dinozzo13 a écrit:J'ai quelque questions:
- Admettons que PGCD(3-5i;2+3i)=2 au début, il n'y aurait pas eu de solutions.

exact car 2 ne divise pas 1+i dans Z[i],
ou autrement dit 1/2 + i/2 n'appartient pas à Z[i]

Dinozzo13 a écrit: - Est-ce que montrer que pgcd(3-5i, 2+3i)=1 reviens à montrer que le pgcd de (3-5i) et (2+3i) divise (1+i) ?

je ne comprends pas : 1 divise tout le monde, donc 1+i en particulier. Où est le problème ?

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leon1789
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par leon1789 » 15 Juil 2009, 23:43

Dinozzo13 a écrit:bon allez, bonne nuit, on sera plus efficaces demain que maintenant ^^.

oui ! :dodo:

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 15 Juil 2009, 23:46

leon1789 a écrit:je ne comprends pas : 1 divise tout le monde, donc 1+i en particulier. Où est le problème ?

Une petite hésitation bonne nuit ^^

Djmaxgamer
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par Djmaxgamer » 16 Juil 2009, 00:13

On cherche à résoudre l'équation (E) définie sur par :


Prouvons tout d'abord l'existence de solutions. Pour cela, montrons que le pgcd de (3-5i) et de (2+3i) divise (2+i)
On appelle d ce pgcd.
Par définition,

Donc :






13 est un nombre premier. Il admet pour diviseurs
Or 34 n'est pas un multiple de 13.
On a alors

Ce n'est pas la méthode que vous avez employée, a savoir regarder le pgcd de 13 et 34, ce qui est, dans le cas général, bien sur plus juste, mais la je fais ce que j'ai fait par moi même
Or mais j'aurais raisonné comme ca (plus chiant peut être mais :arf2: )

(1+i) étant évidemment divisible par 1, l'équation admet des solutions dans

Cherchons un couple de solutions particulières de l'équation diophantienne


Comme vu précédemment, donc admet des solutions dans

Au passage cette vérification m'a l'air triviale : si on a montre auparavant que (E) avait des solutions, alors le pgcd de 34 et 13 divise 2. Donc soit l'equation est simplifiable (ce qu'il faut faire de suite, vu que le pgcd divise c, la simplification EST possible logiquement) et cette simplification amenera obligatoirement les deux coef. de la nouvelle equation diophantiennes premiers entre eux. Si il n'y a pas de simplification possible (comme ici, pgcd(34,13)=1) alors le pgcd est de 1 donc il y a des solutions. Plus globalement j'ai l'impression (sans l'avoir démontré (!!)) que si (E) admet des solutions, (E0) admet des solutions. Donc verification inutile ? (je pourrais essayer une démonstration j'ai le plan de la démo en tête mais je suis pas encore sur qu'elle tienne la route)... en gros : même si ca fait 2 lignes, c'est vraiment indispensable de montrer que E0 admet des solutions ?

Pour cela utilisons l'algorithme d'Euclide étendu :














On a donc trouvé un couple de solutions particulières de l'équation diophantienne :

Utilisons cette solution particulière pour trouver un couple solution particulière de


Comme le couple est solution de on a :

D'après les résultats précédents,

Il suffit donc de poser :

On obtient :


Pour trouver une solution particulière de on peut remarquer que :




On obtient alors un couple solution particulière de si on pose :







Et donc est une solution particulière de .

On obtient alors ce système de deux équations :



Par soustraction, on a :




Comme alors d'après le théorème de Gauss :



Donc il existe tel que :





Montrons que k=k'





Or est une solution particulière de .

Donc

L'égalité devient :






Les solutions de sont donc :




ps : dsl du temps de recopiage...le TEX, c'est long...

 

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