Nombres complexes (11)
3- L’équation az²+ bz+ c = 0 dans ℂ avec a;b;c∈IR et a≠0
3.1 Equation z²=x avec x∈IR
3.1.1 Rappel
Soient z∈ℂ* avec z²=x et x∈IR.
Si x≥0 alors z=√(x) ou z=- √(x)
Si x<0 alors x=-|x| ou encore (∃t∈IR):
x=(it)² (t=√(|x|))
ainsi z=it ou z=-it.
3.1.2 Propriété
Tout nombre complexe non nul admet deux racines carrés opposés.
3.2 Equation az²+bz+c=0 dans ℂ
3.2.1 Forme canonique d’un trinôme
On considère dans ℂ le trinôme T(z)=az²+bz+c avec a;b;c∈IR.
T(z) = a([z+ | b | ]²- | Δ | ) |
2a | (2a)² |
On pose Δ = b²-4ac.
Δ est appelé discrimiant du trinome T(z) (!important).
2.4.2 Factorisation du trinôme T(z) et résolutions de l'équation
az²+bz+c=0
1) Si Δ= 0 alors
T(z)=a(z+ | b | )² |
2a |
ainsi l'équation az²+bz+c=0 admet une solution réel double
z1 = | -b |
2a |
2) Si Δ>0 alors
T(z) = a(z- | -b-√(Δ) | )(z- | -z+√(Δ) | ) |
2a | 2a |
ainsi l'équation az²+bz+c = 0 admet deux solutions réelles différentes
z1 = | -b - √(Δ) | z2 = | -b + √(Δ) | |
2a | 2a |
3) Si Δ<0
(i√|Δ|)² = Δ alors
T(z) = a(z- | -b - i√(|Δ|) | )(z - | -b + i√(|Δ|) | ) |
2a | 2a |
ainsi l'équation az²+bz+c = 0 admet deux solutions imaginaires conjuguées
z1= | -b - i√(|Δ|) | z2 = | -b + i√(|Δ|) | |
2a | 2a |
résultat
Si Δ≠0 alors
T(z) = a(z - z1)(z - z2) avec z1 et z2 sont les racines du trinôme T(z).
2.4.3 Propriétés
Soient a;b;c∈ℝ avec a≠0
(E): az²+bz+c=0 l'équation du second degré et Δ=b²-4ac
le disciminant de (E).
1) Si Δ=0 l'équation (E) admet une solution double
S={ | - b | } |
2a |
2) Si Δ>0 alors l'équation (E) admet deux solutions différentes
S={ | - b - √(Δ) | ; | - b + √(Δ) | } |
2a | 2a |
3) Si Δ<0 alors l'équation (E) admet deux solutions imaginaires conjuguées
S = { | - b - i√(|Δ|) | ; | - b + i√(|Δ|) | } |
2a | 2a |
Exercices 1 tp
Résoudre dans ℂ les équations suivantes
z² - 2√(2)z +2 = 0.
2z² + 2z + 1 = 0.
5z² + z - 4 = 0.
z² - 2z + 2 = 0.