< Calcul avec les nombres complexes
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Les équations dans l’ensemble des complexes se résolvent de la même façon que celles dans l’ensemble des réels. Il ne faut pas oublier que les nombres réels sont des nombres complexes particuliers, il faut donc les donner si nécessaire. Il est parfois nécessaire de poser mais à d’autres moments, laisser z facilite les calculs.

Pour comprendre comment résoudre ces équations, nous allons utiliser des exemples.

Équations du premier degré

Équations du premier degré avec uniquement

Dans ce genre d'équation, il n’est pas utile de poser .

Équations : Équations du premier degré avec uniquement z

Résoudre
On écrit:

Fin de l'exemple

Équations du premier degré avec et

À l'inverse, il est nécessaire ici de poser et , et il faut appliquer la définition de l'égalité de deux nombres complexes.

Illustration de l'exemple
Équations : Équations du premier degré avec et

Résoudre .

On pose et :

,

ce qui nous donne :

.

D'après la définition, les parties réelles sont égales et les parties imaginaires sont égales.

Il faut bien comprendre que le premier nombre complexe est et que le second est .

On obtient donc deux équations

On résout comme tout système d'équations, on veut faire en sorte de ne plus avoir de y dans l'équation.

On a ,

d'où et l'on remplace par sa valeur et l'on obtient .

La solution est donc .

Fin de l'exemple

Équations du second degré

Équation en

Illustration des deux exemples
Équations : Équations du second degré en

Résoudre dans : et
d'où . Les deux solutions sont réelles.

d'où . Les deux solutions sont imaginaires pures.

Fin de l'exemple

Équations en

Nous pouvons résoudre des équations simples où . Il suffit dans ce cas de calculer le déterminant complexe.

Illustration de l'exemple
Équations : Équation du second degré en

Résoudre dans : . Il suffit de calculer le
discriminant de l'équation.
. L'équation admet deux
solutions.

Fin de l'exemple

Nous pouvons aussi résoudre des équations où . Seulement, nous avons généralement des informations en plus dans l'énoncé. Soit il faut trouver une solution imaginaire pure ou bien une solution réelle. Dans ce cas là, il faut remplacer .

Illustration de l'exemple
Équations : Équation du second degré en

Trouver une solution imaginaire pure de .
On a donc avec et un réel. On remplace dans l'équation.
Soit
On a d'où
On obtient donc le système.
Or ce nombre complexe est nul, ce qui signifie que les parties réelles et imaginaires sont
nulles.
On résout la seconde équation et on remplace dans la première.
.
est solution donc l'équation admet le nombre imaginaire pur comme solution.
Ensuite, nous pouvons résoudre complètement l'équation et trouver la seconde solution
(c'est une équation du second degré, elle admet donc deux solutions).
Il suffit de mettre en facteur (en utilisant la même technique que pour les
équations réelles).
On a: , où s'écrit de la forme .
Par identification, on a ,
d'où .
D'où, , donc
Finalement les deux solutions sont et .

Fin de l'exemple

Équations particulières du troisième degré

Comme pour les équations réelles du troisième degré, nous ne savons pas résoudre ce type d'équation, pour trouver les solutions, nous devons trouver une solution évidente ou nous devons être guidés. Les solutions évidentes sont toujours très simples, c'est-à-dire . Si la solution n’est pas assez simple, l'exercice demande de vérifier une solution.

Illustration de l'exemple
Équations : Équation du troisième degré

Soit l'équation et soit la fonction

1. Montrer que est solution de .

, est solution de ,
nous pouvons écrire .

2. Déterminer

Par identification (mais on peut aussi utiliser la division euclidienne de polynômes),
,
d'où
Donc

3. En déduire toutes les solutions de

donc ou .
Cette équation est du second degré.

Donc .
Finalement,

Fin de l'exemple


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