Introduction
Nous connaissons déjà la méthode pour trouver les racines d’un polynôme du second degré dans l’ensemble des réels. Ici, nous allons nous intéresser à sa solution dans l’ensemble des complexes, c’est-à-dire le cas où le discriminant est négatif.
Propriété :
- Résolution d’une équation du second degré dans :
Soit, dans , l’équation : ,
les nombres , et sont des nombres réels avec .
On pose et on appelle l’ensemble des solutions de .
- Si ,
- Si ,
- Si ,
Prérequis
Afin de démontrer cette propriété nous avons besoin de ces trois propriétés pré-requises :
- Écriture canonique d'un polynôme du second degré de la forme .
Les nombres , et sont des réels, avec
avec - Identité remarquable :
Démonstration
Soit, dans , l’équation : , les nombres , et sont des nombres réels avec . On pose .
Nous connaissons les solutions d'une équation du second degré à coefficients réels lorsque est positif ou nul.
Pour déterminer la solution lorsque ∆ est négatif, nous nous servons des nombres complexes.
Si , alors On pose :
Donc, l'écriture canonique devient :
À l'aide de l'identité remarquable, on obtient :
Or un produit de facteurs est nul, si et seulement si l'un au moins des facteurs est nul :
ou
soit : ou
et donc , si , alors l'équation admet deux solutions complexes conjuguées : ou