diff --git a/pac.tex b/pac.tex index 12b3af4..9987f97 100644 --- a/pac.tex +++ b/pac.tex @@ -1,5 +1,5 @@ \documentclass{article} -\usepackage{amsmath} +\usepackage{amsmath,amssymb, amsthm} \usepackage{geometry} \usepackage[colorlinks=true, linkcolor=blue, urlcolor=blue]{hyperref} \usepackage{enumitem} @@ -124,12 +124,42 @@ \subsubsection{Racines n-ièmes complexes} \begin{itemize} \item Soit $z_0 = \rho e^{i\theta}$ un nombre complexe non nul écrit sous la forme polaire et n un entier naturel strictement positif. Alors l'équation $z^n = z_0$ admet pour solutions les $n$ nombres $\sqrt[n]{\rho}e^{i\frac{\theta}{n} }$, ... , - $\sqrt[n]{\rho}e^{i\frac{\left(\theta + 2\left(n-1\right)\pi\right)}{n}}$ - \item{Demonstration} -- On vérifie d'abord que les nombres proposé vérifient bien $z^n = z_0$: \\ - si $k \in \{0,...,n-1\}$, + \item{Demonstration: } — On vérifie d’abord que les nombres proposés vérifient bien + $z^{n}=z_{0}$ : si $k\in\{0,\ldots ,n-1\}$, \[ - \sqrt[n]{\rho} - \], + \left(\sqrt[n]{\rho}\, e^{i(\theta+2k\pi)/n}\right)^{n} + = (\sqrt[n]{\rho})^{n}\, \bigl(e^{i(\theta+2k\pi)/n}\bigr)^{n} + = \rho\, e^{i(\theta+2k\pi)} + = \rho\, e^{i\theta}\, e^{i2k\pi} + = \rho\, e^{i\theta} + = z_{0}. + \] + Comme $z_{0}\neq 0$, ces nombres sont deux à deux distincts. + En effet, si $k$ et $j$ sont dans $\{0,\ldots ,n-1\}$, + \[ + \sqrt[n]{\rho}\, e^{i(\theta+2k\pi)/n} + = \sqrt[n]{\rho}\, e^{i(\theta+2j\pi)/n} + \iff + e^{i(\theta+2k\pi)/n} + = e^{i(\theta+2j\pi)/n} + \] + \[ + \iff + e^{i(2(k-j)\pi)/n}=1 + \iff + \frac{k-j}{n}\in\mathbb{Z} + \iff + k=j. + \] + + On a donc trouvé $n$ racines deux à deux distinctes du polynôme + $P(z)=z^{n}-z_{0}$, qui est de degré $n$, donc ces racines sont les seules racines + de $P$. \qed + + En particulier les nombres de la forme + \[ + e^{\, i(2k\pi/n)},\qquad k=0,\ldots ,n-1, + \] \end{itemize} \end{document}