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ExerciceMaths expertes, chapitre 2 — Nombres complexes · Équations du second degré et équations polynomiales

Exercice 16

Calcul

Résoudre dans ℂ\mathbb{C} les équations suivantes :

1. z4+3z2+2=0z^{4}+3z^{2}+2=0

2. z4−32z2−144=0z^{4}-32z^{2}-144=0

Corrigé

1. On reconnaît une équation bicarrée : on pose Z=z2Z=z^2, ce qui donne : Z2+3Z+2=0Z^2+3Z+2=0 Le discriminant vaut Δ=9−8=1>0\Delta=9-8=1>0, ce qui donne les deux solutions : Z1=−3−12=−2etZ2=−3+12=−1Z_1=\frac{-3-1}{2}=-2 \qquad\text{et}\qquad Z_2=\frac{-3+1}{2}=-1 Il reste à revenir à zz : z2=−1  ⟺  z=±ietz2=−2  ⟺  z=±i2z^2=-1 \iff z=\pm i \qquad\text{et}\qquad z^2=-2 \iff z=\pm i\sqrt{2} On en déduit donc que : 𝒮={−i  ;  i  ;  −i2  ;  i2}\boxed{\mathcal{S}=\left\{-i\;;\;i\;;\;-i\sqrt{2}\;;\;i\sqrt{2}\right\}}

2. On procède de la même manière en posant Z=z2Z=z^2 : Z2−32Z−144=0Z^2-32Z-144=0 Le discriminant vaut Δ=1024+576=1600>0\Delta=1024+576=1600>0, et 1600=40\sqrt{1600}=40, ce qui donne : Z1=32−402=−4etZ2=32+402=36Z_1=\frac{32-40}{2}=-4 \qquad\text{et}\qquad Z_2=\frac{32+40}{2}=36 Il reste à revenir à zz : z2=36  ⟺  z=±6etz2=−4  ⟺  z=±2iz^2=36 \iff z=\pm 6 \qquad\text{et}\qquad z^2=-4 \iff z=\pm 2i On en déduit donc que : 𝒮={−6  ;  6  ;  −2i  ;  2i}\boxed{\mathcal{S}=\{-6\;;\;6\;;\;-2i\;;\;2i\}}

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