Fiche de TD de Mathématiques : Nombres Complexes (Terminale Scientifique)

Telechargé par IYOMA OSSASSI Doris Vianney
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DUVA ALMIGHTY (06 697 72 80) GOOD PREPA
Exercice 1
Ecrire sous la forme trigonométrique et exponentielle le complexe dans chacun des cas
suivants :
1) 

3) 

5) 
6) 
Exercice 2
Soit
Mettre sous forme trigonométrique le nombre complexe dans chacun des cas suivants :
1) 
 ; 2) 
3)  ; 4) 
  ; 5) 

6)

 7)


 
Exercice 3
1) Résoudre dans l’équation suivante : 
2) Dans le plan complexe, rapporté à un repère orthonormé
, on donne les points
 et d’affixes respectives  et Soit la
transformation du plan dans lui-même qui à tout point du plan d’affixe associe le
pont d’affixe tel que : 

a) Déterminer la nature et les éléments caractéristiques de
b) Vérifier que 
Que peut-on dire des points et ?
c) Déterminer l’affixe du point image du point par
d) Déterminer l’image de la droite  par
Exercice 4
Soit  deux nombres complexes.
On considère, dans l’équation : 
1) Démontrer que si les racines de cette équation ont toutes deux pour module  alors

2) Etudier la réciproque.
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Prof : DUVA ALMIGHTY (066977280)
Fiche de TD de Mathématiques
Thème : Les Nombres Complexes
Niveau : Terminale Scientifique
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Exercice 5
1) On pose :  
 
Prouver que est un nombre imaginaire pur.
2) On pose : 
 
Prouver que :

3) Le plan est rapporté à un repère orthonor
 Soit le point d’affixe 
d’affixe  supposé distinct.
a) Montrer que  est un triangle rectangle en
b) Trouver une relation entre  pour que  soit isocèle.
Exercice 6
Le plan complexe est rapporté à un repère orthonormé
On désigne par  le cercle
trigonométrique de centre Soit un point de  d’affixe telle que



 On pose et 
1) Ecrire chacun des nombres complexes et sous forme trigonométrique.
2) Soit  et les points d’affixes respectives  et Placer, dans le
plan, les points  et lorsque

3) Déterminer les réels pour lesquels et sont alignés.
4) On suppose dans la suite que 

a) Quelle est la nature du quadrilatère  ?
b) Déterminer le réel pour que  soit un rectangle.
Exercice 7
1) Ecrire sous forme exponentielle les nombres complexes 
et 

2) Soit un réel de 
a) Résoudre dans l’équation suivante :  On désigne par la
solution ayant une partie imaginaire négative et l’autre solution.
b) Ecrire et sous forme trigonométrique.
c) Déterminer pour que l’on ait et
Exercice 8
1) Résoudre dans l’équation 
2) Soit un réel. On considère l’équation  On désigne
par la solution indépendante de et l’autre solution. On considère les points et
d’affixes respectives et Soit le milieu de  et l’affixe de
a) Vérifier que pour tout réel  
b) Déterminer l’ensemble  des points lorsque varie dans 
c) Déterminer les valeurs de de  pour lesquelles les points et sont
alignés.
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Exercice 9
1) On considère dans l’équation 
a) Vérifier que 
b) Résoudre l’équation
2) Dans le plan complexe rapporté à un repère orthonormé direct
, on considère
les points  et d’affixes respectives  et 
a) Soit le symétrique de par rapport à Montrer que 
b) Placer les points  et
c) Calculer 
d) Montrer que le triangle  est rectangle isocèle.
3) La droite  coupe l’axe 
en un point On pose  est un réel.
a) Montrer que 
b) Déterminer alors le réel
c) Vérifier que est le milieu du segment 
Exercice 10
1) Résoudre dans l’équation :  avec
2) Mettre les solutions sous forme exponentielle.
3) Le plan est muni d’un repère orthonormé direct 
On désigne par et les
points d’affixes respectives  et 
a) Montrer que
En déduire la nature du triangle 
b) Montrer que 


c) Déterminer pour que la droite  soit parallèle à la droite d’équation
d) Construire et pour la valeur de trouvée.
Exercice 11
Le plan complexe  est muni d’un repère orthonormé
On considère les points
 et d’affixes respectives :  et Soit
l’application de  vers lui-même qui à tout point d’affixe associe le point  d’affixe 
telle que :

1) a) Montrer que est une similitude plane directe.
b) Montrer que est l’unique point invariant par
c) Déterminer le rapport et l’angle de
2) a) Vérifier que est milieu du segment 
b) Déterminer l’affixe du point pour que  soit un parallélogramme.
3) Ecrire sous la forme algébrique le complexe 
4) Dans l’ensemble, on pose :
a) Vérifier que 
b) En déduire dans les solutions de l’équation 
Exercice 12
1) a) Montrer que les racines carrées de  sont  et 
b) Résoudre dans l’équation 
2) Dans le plan complexe rapporté à un repère orthonormé direct
, on considère
les points  et d’affixes respectives   et 
est un réel non nul.
a) Montrer que  et en déduire la nature du triangle 
b) Montrer que 
c) Déterminer le réel pour lequel les points  et sont alignés.
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Exercice 13
1) soudre dans l’équation : 
2) a) Montrer que  

b) Résoudre alors dans les deux équations : 
et
3) On considère le polynôme 
a) Vérifier que  on a : 
 

b) Résoudre alors dans en posant
l’équation 
Exercice 14
Pour tout complexe on pose 
1) a) Montrer que l’équation possède une racine imaginaire pure que l’on
déterminera.
b) Résoudre alors l’équation  On note et les deux autres racines, étant
celle qui a une partie imaginaire négative.
2) a) Donner la forme trigonométrique de
b) Le plan complexe rapporté à un repère orthonormé direct
A tout nombre
complexe non nul on associe les points et d’affixes respectives et
Montrer que  est un losange.
Exercice 15
Le plan complexe est rapporté à un repère ortho normal direct
. On considère les points
A et B d’affixes respectives et. Soit f l’application qui à tout point M du plan d’affixe z
distincte de  associe le point M’ d’affixe z’ tel que : 
.
1) Quelle est l’image par f du point O ? Quel est le point qui a pour image par f, le point C
d’affixe ?
2) Montrer que l’équation : 
 admet deux solutions que l’on déterminera
3) Vérifier que : z’ = 
 . En déduire que OM’ = 
 et
(



 ; k .
4) Montrer que tous les points de l’axe des abscisses ont leurs images par f situés sur un
même cercle (C) que l’on précisera.
5) Soit M un point du cercle de diamètre  différent de A et B. Montrer que son image
M’ est située sur l’axe des abscisses.
6) En déduire la construction du point M’, image d’un point M du cercle trigonométrique
de centre O.
Exercice 16
Le plan est muni d’un repère orthonormé (O ,
. Soit A, le point d’affixe 
On considère l’équation (E) :  ; 

. On désigne par
et les solutions de (E).
1) Déterminer la valeur de pour que soit solution de (E ) . En déduire la
résolution de (E) pour la valeur de trouvée.
2) Montrer, sans résoudre (E), que Arg + Arg 
 .
3) Résoudre dans, l’équation (E ), puis écrire ses solutions sous forme exponentielle.
4) On désigne par et les points d’affixes respectives :
et 
.
a) Montrer que et sont symétriques par rapport à un point fixe J que l’on précisera.
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b) Déterminer et construire l’ensemble ( des points lorsque décrit 

.
Exercice 17
Soit u le nombre complexe égal à 
1) Mettre u sous la forme trigonométrique. En déduire tous les nombres complexes Z tels
que l’on ait : = u.
2) Déterminer par la méthode algébrique, les nombres complexes x tels que l’on ait =u,
puis les nombres complexes tels que l’on ait :
3) En déduire la valeur exacte de Sin
 et celle de Cos

Exercice 18
1) Résoudre dans, l’équation (E) : . Sachant qu’elle
admet deux solutions imaginaires pures.
2) Placer dans le plan complexe, les images A, B, C et D des solutions de (E).
3) Montrer que les points A, B, C et D sont cocycliques. Préciser le centre et le rayon du
cercle (C) qui contient ces points. Tracer (C).
Exercice 19
Pour tout On pose :
 Montrer que 


Exercice 20
1) Calculer le module et l’argument de : 

2) Calculer le module et un argument de :   



Exercice 21
Ecrire le nombre complexe suivant sous forme trigonométrique :

Avec et 
Exercice 22
Soient les points et d’affixes respectives :  et
1) Placer et
2) Quelle est la nature du triangle 
3) Soit le point d’affixe
.
a) Ecrire sous forme algébrique.
b) Ecrire
et sous forme trigonométrique.
c) Ecrire sous forme trigonométrique.
d) En déduire les valeurs exactes de 
et 

4) a) Comparer  et 
b) Déterminer une mesure de l’angle 


c) En déduire la nature du triangle 
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