On pose $P(z)=z^3-(1+2i)z^2+(1+2i)z-2i$ avec $z\in \mathbb{C}$.
  1. Calculer $P(2i)$
    On remplace $z$ par $2i$ dans $P(z)$.
    $(2i)^3=2^3i^3=8i^2\times i=-8i$
    $P(2i)=(2i)^3-(1+2i)(2i)^2+(1+2i)2i-2i$
    $\phantom{P(2i)}=2^3i^3-(1+2i)(-4)+(1+2i)2i-6i$
    $\phantom{P(2i)}=-8i+4+8i+2i+4i^2-2i$
    $\phantom{P(2i)}=4-4-8i+8i+2i-2i$
    $\phantom{P(2i)}=0$
  2. En déduire une factorisation de $P(z)$ sous forme d'un produit d'un facteur du premier degré et d'un facteur du second degré.
    On a $P(2i)=0$ donc $P(z)$ peut s'écrire sous la forme $P(z)=(z-2i)(az^2+bz+c)$
    On peut développer $(z-2i)(az^2+bz+c)$ puis identifier les coefficients de $P(z)$ pour obtenir trois équations d'inconnues $a$, $b$ et $c$.
    $2i$ est une racine du polynôme donc $P(Z)=(z-2i)(az^2+bz+c)$.

    $(z-2i)(az^2+bz+c)=az^3+bz^2+cz-2iaz^2-2ibz-2ic=az^3+(b-2ai)z^2+(c-2ib)z-2ic$

    et on a $P(z)=z^3-(1+2i)z^2+(1+2i)z-2i$ donc par identification des coefficients:
    $\begin{cases} a=1~~\text{identification du coefficient de }z^3\\ b-2ai=-1-2i~~\text{identification du coefficient de }z^2\\ c-2bi=1+2i~~\text{identification du coefficient de }z\\ -2ic=-2i~~\text{identification de la constante} \end{cases}$ $\Longleftrightarrow \begin{cases} a=1\\ b-2i=-1-2i\\ c-2bi=1+2i\\ -2ic=-2i \end{cases}$ $\Longleftrightarrow \begin{cases} a=1\\ b=-1\\ c+2i=1+2i\\ -2ic=-2i \end{cases}$ $\Longleftrightarrow \begin{cases} a=1\\ b=-1\\ c=1\\ c=1 \end{cases}$
  3. En déduire les solutions de $P(z)=0$.
    include282fcours
    Un produit de facteurs est nul si l'un des facteurs est nul
    Il faut résoudre $z^2-z+1=0$
    $P(z)=0 \Longleftrightarrow (z-2i)(z^2-z+1)=0 \Longleftrightarrow z=2i$ ou $z^2-z+1=0$
    Résolution de $z^2-z+1=0$
    $\Delta=(-1)^2-4\times 1\times 1=-3$
    $\Delta <0$ donc il y a donc deux solutions complexes:
    $z_1=\dfrac{-b+i\sqrt{|\Delta}|}{2a}=\dfrac{1 +i\sqrt{3} }{ 2 }$
    et $z_2=\dfrac{-b-i\sqrt{|\Delta}|}{2a}=\dfrac{1 -i\sqrt{3} }{ 2 }$
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Cours nº 1477


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Équations dans C

- équations avec des complexes
- équations du second degré
- factorisation d'un polynôme
- ensemble Un

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| 20-25mn
série 0 : Équations avec des complexes

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