Nombres complexes
©Laurent Garcin MPSI Lycée Jean-Baptiste Corot
Exercice 37.
Etablir par un calcul que Re(z)<1
2équivaut à
z
z−1
< 1.
Donner une interprétation géométrique de ce résultat.
Exercice 38.O
Soit λun nombre réel irrationnel. Montrer que, pour tout entier naturel n>1,
on a
n−1
X
k=0
e2ikλπ
61
|sin(λπ)|.
Exercice 39.
Soient n∈N∗et z∈Ctels que
1+z+··· +zn−1−nzn=0.
Montrer que |z|61.
Exercice 40.
Soient n∈N∗et z∈C\U. Montrer que
1−zn+1
1−z
61−|z|n+1
1−|z|.
Exercice 41.O
Prouver que
∀a, b ∈C,|a|+|b|6|a+b|+|a−b|.
étudier les cas d’égalité.
Exercice 42.O
Soient n>2et z1, z2,...,znappartenant à C∗. Prouver que
|z1+. . . +zn|6|z1|+|z2|+. . . +|zn|,
avec égalité si et seulement si
arg(z1) = arg(z2) = . . . =arg(zn).
Exercice 43.
Soient A, B, C, D quatre points du plan distincts deux à deux. On suppose de
plus A, B, C non alignés et on introduit le cercle Cde centre Ocirconscrit au
triangle ABC.
On choisit un repère orthonormé du plan de centre Otel que Cait pour rayon 1.
On note a, b, c, d les affixes respectifs de A, B, C, D.
On pose enfin Z=d−a
c−a
c−b
d−b.
1. Dans cette question, on suppose que Dappartient à C.
a. Justifier que a=1
a,b=1
b,c=1
c,d=1
d.
b. Montrer que Zest un réel.
c. En déduire que (
# –
AC,
# –
AD)≡(
# –
BC,
# –
BD)[π].
2. Réciproquement, on suppose que (
# –
AC,
# –
AD)≡(
# –
BC,
# –
BD)[π]et on veut mon-
trer que Dappartient à C.
a. Que peut-on dire de Z?
b. Exprimer den fonction de a, b, c, Z.
c. Calculer det en déduire que Dappartient à C.
Exercice 44.O
Déterminer l’ensemble des points du plan d’affixe ztels que les points d’affixes
1,zet z3soient alignés.
Exercice 45.O
Déterminer l’ensemble des nombres complexes ztels que les points d’affixes
respectives z, iz et z2soient alignés.
Exercice 46.O
Le plan Pest muni d’un repère orthonormé direct R. Déterminer l’ensemble des
points M(z)du plan Ptels que les points d’affixes respectives 1, z2et z4soient
alignés.
Exercice 47.OO
Déterminer les points M(z)du plan Ptels que Åz
z−1ã4
∈R.
http://lgarcin.github.io 5