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

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Djmaxgamer
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par Djmaxgamer » 16 Juil 2009, 22:28

Le voilà, correct (j'espère x) ), avec quelques annotations en couleur :


Soit d=pgcd(5+5i, 3+4i)
d divise 5+5i et 3+4i (normal ^^)
|d|^2 divise |5+5i|^2 et |3+4i|^2 (normal encore)
|d|^2 divise 50 et 25 (tu calcule les modules au carré)
En posant : d=a+ib avec (a,b) dans Z on a, en remplacant :
|a+ib|^2 divise 50 et 25
a^2+b^2 divise 50 et 25 (le module au carré d'un complexe a+ib est a^2+b^2)
(a^2+b^2) est dans Z (puisque le module d'un complexe élevé au carré est dans Z (et aussi car a et b sont dans Z))

Les diviseurs communs à 50 et 25, sont, dans Z {1,5,25} pas besoin d'expliquer ça normalement :p
Le couple (a,b) peut donc être, car a^2+b^2 peut être égal à 1, 5 ou 25 (diviseurs communs de 50 et 25) un pitit raisonnement logique donne ces possibilités pour a et b :

d peut être alors, comme d=a+ib :

En regroupant les regroupant en égaux à un facteur inversible près :

De ce fait, il suffit de restreindre la recherche à
pgcd(5+5i, 3+4i) = 1 ou 1+2i ou 1-2i ou 3+4i ou 3-4i vu que les autres pgcd possibles sont égaux à un facteur inversible près.

Puisque

Comme on a et donc 1+2i ne peut être pgcd de 5+5i et 3+4i car il ne divise pas 3+4i.

De plus :

Comme on a et donc 3+4i ne peut être pgcd de 5+5i et 3+4i car il ne divise pas 5+5i.

Et encore :

Comme on a et donc 3-4i ne peut être pgcd de 5+5i et 3+4i car il ne divise pas 3+4i.

Et encore :


Comme on a donc 1-2i divise 3+4i
De même :

Comme on a donc 1-2i divise 5+5i

1-2i est un diviseur commun à (3+4i) et (5+5i)
De plus, 1-2i est multiple de 1, donc 1-2i est plus grand au niveau de la divisibilité que 1.
Dans ce cas :
pgcd(5+5i, 3+4i) = 1-2i



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leon1789
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par leon1789 » 16 Juil 2009, 22:30

bon, je crois c'est impeccable maintenant.

Remarquer : cette méthode est très calculatoire ... mais on a compris plein de petites choses nécessaires pour bien imaginer ce qu'est un pgcd dans Z[i].

Mais c'est pas fini !
On passe à l'autre méthode ? si vous êtes chauds et dispos..

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 16 Juil 2009, 22:30

j'espère que c'est juste parce que j'en peux plus.
si vous n'y voyez pas d'inconvénients, j'aimerais bien passer à l'algo. d'Euclide selon Leon1789.

PS : J'aurais peut-être des questions sur cet exo demain ^^, une fois que j'aurais revu tout ça demain.

allez vas-y je suis chaud et dispo ^^, mais pas trop vite non plus, je n'ai pas ton niveau ^^

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leon1789
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par leon1789 » 16 Juil 2009, 22:32

Dinozzo13 a écrit:PS : J'aurais peut-être des questions sur cet exo demain ^^

il est clair que tout ne peut pas être compris en 5 minutes :zen:

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 16 Juil 2009, 22:33

allez vas-y je suis chaud et dispo ^^, mais pas trop vite non plus, je n'ai pas ton niveau ^^

Djmaxgamer
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par Djmaxgamer » 16 Juil 2009, 22:34

Bon perso jsuis Rehadi pour passer à la nouvelle étape...la division euclidienne dans Z[i] c'est bien ça ?

Djmaxgamer
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par Djmaxgamer » 16 Juil 2009, 22:39

Djmaxgamer a écrit:|d|^2 divise |5+5i|^2 et |3+4i|^2 (normal encore)


J'ai dit normal mais (juste au passage normalement dernière question pour cette méthode la) quel raisonnement est employé ? Parce je l'ai plus admis que je l'ai trouvé normal.

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leon1789
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par leon1789 » 16 Juil 2009, 22:40

on recalcule pgcd(5+5i, 3+4i) à la manière euclidienne !

D'abord, il faut connaitre la division euclidienne dans Z[i] ... ça va changer un peu par rapport à Z... :ptdr:

Commençons par la division de 5+5i par 3+4i : on calcule


C'est un nombre complexe qui n'est pas dans Z[i], ok.
Dessiner dans R^2 le point d'affixe 7/5 - i/5 ,
et le point d'affixe a+ib () le plus proche au sens de la distance habituelle. En clair, on arrondit 7/5 en 1 et -1/5 en 0.
Ainsi q=1+0.i est l'entier de Gauss le plus proche (en distance) de

On termine la division euclidienne de 5+5i par 3+4i en posant
5+5i = q.(3+4i) + r
Comme q = 1, il vient r = 2+i

Alors pgcd(5+5i , 3+4i) = pgcd(3+4i, 2+i)
et on recommence la division euclidienne avec 3+4i et 2+i
A vous ! :zen:

Djmaxgamer
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par Djmaxgamer » 16 Juil 2009, 22:43

oula sur wikipedia ça avait l'air bien plus difficile ^^ (enfin j'ai pas encore testé ^^

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par leon1789 » 16 Juil 2009, 22:43

Djmaxgamer a écrit:|d|^2 divise |5+5i|^2 et |3+4i|^2 (normal encore)


J'ai dit normal mais (juste au passage normalement dernière question pour cette méthode la) quel raisonnement est employé ? Parce je l'ai plus admis que je l'ai trouvé normal.


d divise 5+5i donc il existe tel que d.q = 5+5i
donc
donc
Or donc
divise dans Z !

idem pour bien sûr.

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par leon1789 » 16 Juil 2009, 22:45

Djmaxgamer a écrit:oula sur wikipedia ça avait l'air bien plus difficile ^^ (enfin j'ai pas encore testé ^^

Ils ne le disent pas de la même façon, mais ça revient au même :id:

Djmaxgamer
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par Djmaxgamer » 16 Juil 2009, 22:48

On calcule pgcd(3+4i , 2+i)
Commençons par la division de 3+4i par 2+i: on calcule

Comme on a

On termine la division euclidienne de 3+4i par 2+i en posant
3+4i=(2+i)*(2+i)
Et ensuite ?

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 16 Juil 2009, 22:50

on recalcule pgcd(5+5i, 3+4i) à la manière euclidienne !

D'abord, il faut connaitre la division euclidienne dans Z[i] ... ça va changer un peu par rapport à Z...

Commençons par la division de 5+5i par 3+4i : on calcule


C'est un nombre complexe qui n'est pas dans Z[i], ok.
Dessiner dans R^2 le point d'affixe 7/5 - i/5 ,
et le point d'affixe a+ib () le plus proche au sens de la distance habituelle. En clair, on arrondi 7/5 en 1 et -1/5 en 0.
Ainsi q=1 est l'entier de Gauss le plus proche (en distance) de

On termine la division euclidienne de 5+5i par 3+4i en posant
5+5i = q.(3+4i) + r
Comme q = 1, il vient r = 2+i

Alors pgcd(5+5i , 3+4i) = pgcd(3+4i, 2+i)
et on recommence la division euclidienne avec 3+4i et 2+i
A vous !


ne serait-ce pas dans x ?
comme on a arrondi q=a+ib=1+0i=1 ?

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par leon1789 » 16 Juil 2009, 22:51

leon1789 a écrit:Alors pgcd(5+5i , 3+4i) = pgcd(3+4i, 2+i)
et on recommence la division euclidienne avec 3+4i et 2+i

je continue :


ça tombe pile sur un entier de Gauss ! on pose q=2+i
il vient 3+4i = (2+i)q+ r où r=0 . Le reste est nul, l'algorithme s'arrête.

pgcd(3+4i, 2+i) = pgcd(2+i,0) = 2+i

Terminé !
Alors ?

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par Djmaxgamer » 16 Juil 2009, 22:52

Aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa compris...très rapide comparé à l'autre méthode ! (il y a juste la justification graphique à comprendre, mais dans certains cas celà ne doit pas être très simple...)

et si le point a+ib est équidistant à deux points de coordonnées entières ? Et d'ailleurs comment le déterminer, ce(s) plus proche(s) point(s) ? Graphiquement, cela suffit ?

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par leon1789 » 16 Juil 2009, 22:54

Dinozzo13 a écrit:ne serait-ce pas dans x ?
comme on a arrondi q=a+ib=1+0i=1 ?

non non regarde bien la suite..

En fait, on arrive trop vite au résultat ! il faut refaire un autre exemple...

Calculons pgcd(16+22i, 11+17i) ...

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leon1789
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par leon1789 » 16 Juil 2009, 23:01

Djmaxgamer a écrit:Aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa compris...très rapide comparé à l'autre méthode ! (il y a juste la justification graphique à comprendre, mais dans certains cas celà ne doit pas être très simple...)

si si, c'est simple ...

Djmaxgamer a écrit:et si le point a+ib est équidistant à deux points de coordonnées entières ? Et d'ailleurs comment le déterminer, ce(s) plus proche(s) point(s) ? Graphiquement, cela suffit ?

En fait, contrairement à Z, en général, il n'y a pas unicité de la division euclidienne dans Z[i] :id: . Si tu as plusieurs éléments de Z[i] à même distance de ton quotient, tu prends celui l'élément de Z[i] que tu veux...
Par exemple, on arrondit 1/2 + i/2 i à 0+0i ou 1+0i ou 0+1i ou 1+1i !

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par leon1789 » 16 Juil 2009, 23:08

leon1789 a écrit:Calculons pgcd(16+22i, 11+17i) ...


on arrondit 1.34 à 1 et 0.073 à 0
et on prend q= 1+0i
Il vient 16+22i = (11+17i)q + r où r = 5+5i
et pgcd(16+22i, 11+17i) = pgcd(11+17i, 5+5i)

on continue :

on arrondit 2.8 à 3 et 0.6 à 1
et on prend q= 3+1.i
Il vient 11+17i = (5+5i)q + r où r = 1-3i
et pgcd(11+17i, 5+5i) = pgcd(5+5i, 1-3i)

a vous...

Dinozzo13
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par Dinozzo13 » 16 Juil 2009, 23:09

on recalcule pgcd(3+4i, 2+i) à la manière euclidienne !


Soit B le point d'affixe z=2+1
3+4i=z(2+i)+r'
r'=4i-2
Alors pgcd(5+5i , 3+4i) = pgcd(3+4i, 2+i) = pgcd(2+i, -2+4i)

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par Djmaxgamer » 16 Juil 2009, 23:11

Calculons pgcd(16+22i, 11+17i)
Commençons par la division de 16+22i par 11+17i : on calcule

Après avoir dessiné dans R^2 le point d'affixe 55/41-3i/41, on a le point d'affixe 1 le plus proche au sens de la distance habituelle.
Ainsi q=1 est l'entier de Gauss le plus proche (en distance) de

On termine la division euclidienne de 5+5i par 3+4i en posant
16+22i=(11+17i)*q + r
Comme q = 1, il vient r = 5+5i

Alors pgcd(16+22i, 11+17i) = pgcd(11+17i, 5+5i)

On recommence la même opération :

Après avoir dessiné dans R^2 le point d'affixe 14/5-3i/5, on a le point d'affixe 3+i le plus proche au sens de la distance habituelle.
Ainsi q=3+i est l'entier de Gauss le plus proche (en distance) de

On termine la division euclidienne de 11+17i par 5+5i en posant
11+17i=(5+5i)*q + r
Comme q = 3+i, il vient r = 11+17i-(5+5i)*(3+i) = 11+17i-10-20i = 1-3i

Alors pgcd(11+17i, 5+5i)=pgcd(5+5i,1-3i)

Et on recommence :

On termine la division euclidienne de 5+5i par 1-3i en posant
5+5i=(1-3i)*q + r
Comme q=-1+2i on a r = 5+5i-(1-3i)*(-1+2i)=5+5i-5-5i=0

Alors pgcd(5+5i,1-3i)=pgcd(1-3i,0)=1-3i

Donc : pgcd(16+22i, 11+17i) = 1-3i

 

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