Colles de mathématiques
Deux équations du second degré
Sujet
Résoudre dans C les équations
z2 − 2
et
− 1 = 0z2 − 2
+ 1 = 0
Corrigé de l'exercice de maths: Nombres complexes
Correction
On pose z = x + iy, avec x∈R et y∈R, alors
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 − 82 = 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,
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.
z2 − 2⇔
(x2 − y2 − 2x −1)
+ i(2xy − 2y) = 0
⇔
x2 − y2 − 2x −1 = 0
2xy − 2y = 0
La 2ème équation se réécrit − 1 = 0
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 − 82 = 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 − 2⇔
(x2 − y2 − 2x + 1)
+ i(2xy − 2y) = 0
⇔
x2 − y2 − 2x + 1 = 0
2xy − 2y = 0
+ 1 = 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.