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Colles de mathématiques

Deux équations du second degré


Sujet


Résoudre dans C les équations z2 − 2z − 1 = 0 et z2 − 2z + 1 = 0

Corrigé de l'exercice de maths: Nombres complexes

Correction


On pose z = x + iy, avec xR et yR, alors
z2 − 2z − 1 = 0 (x2y2 − 2x −1) + i(2xy − 2y) = 0 x2y2 − 2x −1 = 0 2xy − 2y = 0
La 2ème équation se réécrit 2y(x−1) = 0 et nous donne donc l'alternative y = 0 ou x = 1.
Si y = 0, la 1ère équation devient x2 − 2x − 1 = 0 qui est du 2nd degré de discriminant Δ = 8>0 et donc de racines x1 = 2 − 8/2 = 1 − 2 et x2 = 1 + 2.
Si y = 1, la 1ère équation devient y2 − 2 = 0 ⇔ y2 = −2 qui n'a pas de solution dans R.
Il y a donc finalement deux solutions, qui sont réelles: z1 = 1 − 2 et z2 = 1 + 2.


De même, pour la 2ème équation, avec z = x + iy,
z2 − 2z + 1 = 0 (x2y2 − 2x + 1) + i(2xy − 2y) = 0 x2y2 − 2x + 1 = 0 2xy − 2y = 0

La 2ème équation toujours y = 0 ou x = 1.
Si y = 0, la 1ère équation se réécrit x2 − 2x + 1 = 0 ⇔ (x −1) = 0 x = 1
Si x = 1, la 1ère équation se réécrit y2 = 0 soit y = 0.
Il y ainsi ici une seule solution à cette deuxième équation: z1 = 1.