Les nombres complexes.
Un peu d’histoire.
C’est au XVI ème siècle que les mathématiciens italiens de la Renaissance sont parvenus à résoudre des
équations du 3ème et 4ème degré. Pour calculer certaines racines réelles de ces équations, ils ont du imaginer des
nombres qui n’étaient pas réels.
C’est Jérôme Cardan qui le premier s’attaque sérieusement au problème : Il publie en 1545 L’Ars Magna
livre essentiellement consacré à la résolution des équations du 3ème degré dans lequel il expose en les
enrichissant des résultats emprunté à son rival Tartaglia.
On montre facilement que toute équation du 3ème degré c’est à dire du type ax3 + bx2 + cx + d = 0 peut se
mettre sous la forme x3 = px + q ou ce qui revient au même sous la forme x3 – px – q = 0.
Dans L’Ars Magna, Cardan s’attaque à la résolution des équations du type x3 = px + q avec p et q positifs.
Exemple 1. Résoudre dans , x3 = 18 x + 35 (E)
1° Résolution graphique : Comme x3 = 18 x + 35 x3 – 18 x – 35 = 0, nous allons étudier la fonction f
définie sur par f(x) = x3 – 18 x – 35.
a) Dérivée : f ’(x) = 3 x2 – 18 = 3 (x2 – 6)
= 3(x – 6)(x + 6)
b) Tableau de variation.
Graphiquement il semble que cette équation admette le réel 5 pour solution unique.
2° Vérification algébrique.
Cardan calcule f(5) : f(5) = 53 – 18 × 5 – 35 = 125 – 90 – 35 = 0 ;
Il peut donc factoriser f(x) en mettant (x – 5) en facteur.
En posant la division euclidienne, il obtient
f(x) = x3 – 18 x – 35 = (x – 5)(x2 + 5x + 7)
x2 + 5x + 7 = 0 n’a pas de solution dans puisque son discriminant est strictement négatif ; Cardan vient
donc de montrer par le calcul que 5 est l’unique solution dans de l’équation :
(E) x IR, x3 – 18 x – 35 = 0.