Suites et nombres complexes

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JolanBoucheix
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Suites et nombres complexes

par JolanBoucheix » 28 Déc 2021, 16:16

Bonjour à tous, je rencontre aujourd’hui un problème avec un exercice sur les nombres complexes en maths expertes, et j’espère que vous pourrez m’éclairer un peu. Voici l’énoncé:
On considère la suite (Zn) de nombres complexes définie par:
Z0= 2
Zn+1=

1) Calculer Z1, Z2, Z3 et Z4
2) On considère le programme ci dessous:

from math import sqrt

def suite(n) :
z=complex(2,0)
for k in range (1,n+1) :
z=z*complex(sqrt(3)/2,-1/2)
r=abs(z)
return r

a) Expliquer ce que renvoie la fonction suite.
b) Voici quelques résultats de la fonction suite:
suite(1) = 2
suite(3) = 1,9999999999996
suite(8) = 1,999999999999

Que peut-on conjecturer?

c) Démontrer ou invalider la conjecture précédente.

3) Démontrer que pour tout entier naturel n, on a:
arg(Zn) =

4) Démontrer que pour tout entier naturel k, Z(6k+3) est un imaginaire pur.


L’énoncé est assez long, je m’en excuse.
1) Aucun problème
2a) Je suppose que la fonction renvoie le module de Zn
2b) Là je ne comprends pas trop, car quand je calcule z3 ou z8 je trouve des modules strictement égaux à 2, mais je pense qu’on peut conjecturer que pour tout entier naturel n, IznI = 2
2c) Je ne sais pas du tout quoi faire à partir d’ici, j’ai essayé avec une récurrence mais je ne trouve pas de résultat probant…

Merci d’avance si vous pouvez m’apporter de l’aide :)



mathelot

Re: Suites et nombres complexes

par mathelot » 28 Déc 2021, 18:38

Bonjour,
il s'agit d'une suite géométrique de raison . On passe d'un terme de la suite au suivant par une rotation de centre O et d'angle 30° (30 degrés) dans le sens des aiguilles d'une montre. Durant cette rotation, les modules sont conservés et tous les termes de la suite sont de module 2. La suite est périodique, de période 12.Voilà pour la théorie. En pratique, il y a une incertitude : il y a le terme dans la raison.Dans les calculs (l'exécution d'un algorithme) , on se sert malheureusement d'une approximation de . Ces approximations se répètent à chaque multiplication par q et finissent par donner aux termes de la suite un aspect chaotique. Il est possible , par exemple, qu'au cinquantième terme, le module devienne erratique et s'éloigne de 2 et que la suite déréglée cesse d'être périodique.

 

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