Factorisation et équation avec un polynôme de degré 3 (réf 1431)

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Contenu

Polynôme de degré 3 avec des coefficients complexes

Factorisation d’un polynôme de degré 3

Équation de degré 3 dans C

Exercice | temps recommandé entre 5 et 10mn | Niveau 2 difficulté moyenne | séquence 2 du chapitre |
On pose $P(z)=z^3+iz^2-iz+1+i$ défini pour $z\in \mathbb{C}$.
  1. Calculer $P(-1-i)$
    Aide

    On peut écrire $(-1-i)^3=(-1-i)^2(-1-i)$ pour développer $z^3$.

    Solution

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  2. On peut donc factoriser $P(z)$ par $z-(-1-i)=z+1+i$.
    Déterminer $a$, $b$ et $c$ tels que $P(z)=(z+1+i)(az^2+bz+c)$ pour tout complexe $z$.
    Aide

    Il faut développer l'expression $(z+1+i)(az^2+bz+c)$ et identifier les coefficients de $z^3$, de $z^2$, $z$ et la constante.

    Solution

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  3. En déduire les solutions de $P(z)=0$.
    Rappel cours

    Équations du second degré à coefficients réels
    équation du second degré à coefficients réels
    Discriminant: $\Delta=b^2-4ac$
    - Si $\Delta \geq 0$, on résout dans $\mathbb{R}$
    Si $\Delta >0 $ il y a 2 racines $z_1=\dfrac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a}$ et $z_2=\dfrac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}$
    Si $\Delta <0$ alors on a deux racines complexes conjuguées:
    $z_1=\dfrac{-b-i\sqrt{|\Delta|}}{2a}$ et $z_2=\dfrac{-b+i\sqrt{|\Delta|}}{2a}=\overline{z_1}$

    Aide

    Il faut utiliser la forme factorisée de $P(z)$ obtenue à la question 2 et un produit de facteurs nul.

    Solution

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