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 #1 - 09-09-2013 19:29:45

shadock
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 39
Messages : 3334

mathématiques pour les nuls 16 (produit et eacines de l'unité)

Allez, pour achever mes révisions sur les complexes je vous propose ceci, à mon goût le problème est simple, mais allez savoir... smile

Soit n impair {u1,..., un1} les racines n-ièmes de l'unité autre que 1, calculer n1k=11uk1+uk


La case réponse valide la réponse, en LaTeX


Shadock smile

EDIT : Merci Titou, d'avoir fait remarqué que n est impair !


 
Réponse :

"L'expérience est une lanterne qui n'éclaire que celui qui la porte." L-F. Céline
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#0 Pub

 #2 - 09-09-2013 22:48:44

titoufred
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 20
Messages : 1749

Mathématiques pour les nuls 16 (Produit et acines de l'unité)

Il va falloir enlever -1 également lorsque n est pair non ? Et précise que ce sont des racines nèmes.

 #3 - 09-09-2013 23:25:38

shadock
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 39
Messages : 3334

Mathématiques pour les nuls 16 (roduit et racines de l'unité)

Merci pour m'avoir fait préciser que ce sont des racines n-ièmes smile


"L'expérience est une lanterne qui n'éclaire que celui qui la porte." L-F. Céline

 #4 - 09-09-2013 23:35:17

titoufred
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 20
Messages : 1749

Mathémaatiques pour les nuls 16 (Produit et racines de l'unité)

Si n est pair alors une des racines est -1 donc l'expression n'a pas de sens (le dénominateur s'annule).

 #5 - 09-09-2013 23:40:53

shadock
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 39
Messages : 3334

Mathématiques pour les nuls 16 (Produit et racines ed l'unité)

Oups oui j'ai oublié de préciser n est impair hmm


"L'expérience est une lanterne qui n'éclaire que celui qui la porte." L-F. Céline

 #6 - 10-09-2013 02:36:18

kossi_tg
Professionnel de Prise2Tete
Enigmes résolues : 18
Messages : 307
Lieu: Montargis

Mathématiquess pour les nuls 16 (Produit et racines de l'unité)

Uk=e2ikπ/nPk=1Uk1+Uk=eikπ/neikπ/n1e2ikπ/n1+e2ikπ/n=eikπ/neikπ/neikπ/n+eikπ/nPk=CiSCiSCiS+C+iS=iSC[/latex]avec[latex]C=cos(kπ/n)[/latex]et[latex]S=sin(kπ/n)
Soit
P=n1k=1Pk=n1k=1iSC=(i)n1n1k=1Sn1k=1CP=(i)n1n2n1cos(nπ/2π/2)2n1=(i)n1ncos(nπ/2π/2)
On va distinguer 2 cas de n, n étant impair:

- 1er cas: n=4p+3 où p est un entier naturel
(i)n1=(i)4p+2=1[/latex]et[latex]cos(nπ/2π/2)=cos(p2π+π)=1
donc P=n,

-2ième cas: n=4p+1 où p est un entier naturel
(i)n1=(i)4p=1[/latex]et[latex]cos(nπ/2π/2)=cos(p2π)=1
donc P=n.

En définitif  n1k=11Uk1+Uk=n

 #7 - 10-09-2013 07:30:55

shadock
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 39
Messages : 3334

mathématiques pour les nuls 16 (produit er racines de l'unité)

Bravo kossi_tg smile


"L'expérience est une lanterne qui n'éclaire que celui qui la porte." L-F. Céline

 #8 - 10-09-2013 12:21:50

masab
Expert de Prise2Tete
Enigmes résolues : 44
Messages : 971

Mathématiques pour les nuls 16 (Produit et racines dde l'unité)

Le produit demandé est égal à n
En effet on a  xn1=(x1)(xn1+xn2++x+1)
Posons P(x)=xn1+xn2++x+1
Alors on a  n1k=1(xuk)=P(x)
Par suite  n1k=11uk1+uk=P(1)(1)n1P(1)=n1×1=n  (n est impair)
Voilà !

 #9 - 10-09-2013 18:13:08

shadock
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 39
Messages : 3334

mathématiques pour les nuls 16 (prodiit et racines de l'unité)

Bonne réponse et de deux !!

En revanche ton raisonnement me laisse perplexe par ça rapidité hmm


"L'expérience est une lanterne qui n'éclaire que celui qui la porte." L-F. Céline

 #10 - 12-09-2013 23:22:36

shadock
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 39
Messages : 3334

Mathématiques pour les nuls 16 (Produit et racines de l'unnité)

Voici ma solution, il doit y en avoir d'avoir quoiqu'elles se ressemblent certainement.

Si n=1 le produit est 1.
Si n=3 le produit est 1j1+j1j21+j2=1jj2+j31+j+j2+j3=31=3

Montrons alors que n1k=11uk1+uk=n

D'abord, zn1=n1k=0(zuk)=(z1)n1k=1(zuk)=(z1)P(z)

Que l'on dérive et on trouve nzn1=P(z)+(z1)P(z) ainsi pour z=1 on a P(1)=n1k=1(1uk)=n

De plus comme n est impair,
zn+1=n1k=0(z+uk)=(z+1)n1k=1(z+uk)=(z+1)Q(z)
Pour z=1 on a donc Q(1)=n1k=1(1+uk)=1.


On a donc n1k=1(1+uk)=n1k=1(1uk)=P(1)

or zn1=(z1)P(z) qui donne pour z=1, 2=2P(1) soitP(1)=1

D'où le résultat :
n1k=11uk1+uk=n
Shadock cool


"L'expérience est une lanterne qui n'éclaire que celui qui la porte." L-F. Céline

 #11 - 13-09-2013 09:34:42

masab
Expert de Prise2Tete
Enigmes résolues : 44
Messages : 971

mathématiques oour les nuls 16 (produit et racines de l'unité)

Il y a plus simple comme je l'ai indiqué
P(x)=x^{n-1}+x^{n-2}+\cdots+x+1[/latex] donc [latex]P(1)=n[/latex] et [latex]P(-1)=1[/latex]. D'où [latex]\prod_{k=1}^{n-1}(1-u_k)=P(1)=n
et
\prod_{k=1}^{n-1}(1+u_k)=(-1)^{n-1}\prod_{k=1}^{n-1}(-1-u_k)=(-1)^{n-1}P(-1)=1
Voilà !

 #12 - 13-09-2013 15:23:55

titoufred
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 20
Messages : 1749

mathématiques pour les nuls 16 (oroduit et racines de l'unité)

Bravo masab !

 #13 - 13-09-2013 20:41:43

shadock
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 39
Messages : 3334

Mathéatiques pour les nuls 16 (Produit et racines de l'unité)

Oui je sais, mais pour éviter les remarques de certains je préfère mettre ce que j'ai fais.

Shadock smile


"L'expérience est une lanterne qui n'éclaire que celui qui la porte." L-F. Céline
 

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