1. Énoncé du problème : Calculer les racines cinquième de $1 + i$ et écrire les réponses sous forme exponentielle.
2. Formule utilisée : Pour trouver les racines $n$-ièmes d'un nombre complexe $z = re^{i\theta}$, on utilise la formule
$$z_k = r^{\frac{1}{n}} e^{i \frac{\theta + 2k\pi}{n}} \quad \text{pour } k=0,1,\ldots,n-1$$
3. Trouvons la forme trigonométrique de $1 + i$ :
- Module : $r = \sqrt{1^2 + 1^2} = \sqrt{2}$
- Argument : $\theta = \arctan\left(\frac{1}{1}\right) = \frac{\pi}{4}$
Donc,
$$1 + i = \sqrt{2} e^{i \frac{\pi}{4}}$$
4. Calcul des racines cinquième :
- Module des racines : $$r^{\frac{1}{5}} = (\sqrt{2})^{\frac{1}{5}} = 2^{\frac{1}{10}}$$
- Arguments des racines : $$\frac{\frac{\pi}{4} + 2k\pi}{5} = \frac{\pi}{20} + \frac{2k\pi}{5} \quad \text{pour } k=0,1,2,3,4$$
5. Les cinq racines cinquième de $1 + i$ sont donc :
$$z_k = 2^{\frac{1}{10}} e^{i \left( \frac{\pi}{20} + \frac{2k\pi}{5} \right)} \quad \text{pour } k=0,1,2,3,4$$
Ceci donne les racines sous forme exponentielle, chacune correspondant à un angle différent réparti uniformément sur le cercle.
Réponse finale :
$$\boxed{z_k = 2^{\frac{1}{10}} e^{i \left( \frac{\pi}{20} + \frac{2k\pi}{5} \right)} \text{ pour } k=0,1,2,3,4}$$
Racines Cinquieme Af6B14
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