MP
2 Propri´et´es de C
C={a+ib, (a, b)∈R2}, i2=−1
2.1 Forme alg´ebrique
Soit z∈C,∃!(a, b)∈R2, z =a+ib , c’est la forme alg´ebrique de z,aest la partie r´eelle de zet best la partie
imaginaire de z, on note a= Re(z) et b= Im(z), pour deux nombres complexes z=a+ib et z0=a0+ib0on a
alors :
Egalit´e : z=z0⇔Re(z) = Re(z0) et Im(z) = Im(z)0
Somme : z+z0= (a+a0) + i(b+b0)
Produit : z·z0= (aa0−bb0) + i(ab0+ba0)
Inverse : Pour z6= 0,1
z=a−ib
a2+b2
Conjuqu´e : On appelle conjugu´e de zle complexe ¯z=a−ib
Propri´et´es : z+z0= ¯z+¯
z0, z ·z0= ¯z·¯
z0,1
z=1
¯z,z
z0=¯z
¯
z0
Module : On appelle module de zle r´eel positif |z|=√a2+b2
Propri´et´es :
|z+z0|≤| z|+|z0|,|z·z0|=|z| · | z0|,|z
z0|=|z|
|z0|(z06= 0) ,|zn|=|z|n(n∈Z, z 6= 0)
|z|2=z·¯z , |Rez|≤| z|,|Imz|≤| z|
2.2 Forme trigonom´etrique
Soit z∈C∗,∃!(ρ, θ)∈]0,+∞[×]−π, +π], z =ρ(cos θ+isin θ) et on a : ρ=|z|,cos θ=Rez
|z|,sin θ=Imz
|z|
Notation exponentielle : z=ρeiθ
l’argument de zest l’angle de mesure θet θest la mesure principale de cet argument (θ∈]−π, +π])
Si z=ρ(cos θ0+isin θ0) Alors ∃k∈Z, θ0=θ+ 2kπ, on note θ0≡θ[2π] et on note aussi souvent Arg(z) l’argument
de zet arg(z) une mesure de cet angle, on dit aussi que arg(z) est un argument de z.
2.2.1 Propri´et´es :
Pour (z, z0)∈C∗2
•Arg(z·z0) = Arg(z) + Arg(z0),Arg( z
z0) = Arg(z)−Arg(z0)
•(ρeiθ)(ρ0eiθ0) = ρρ0ei(θ+θ0), ρeiθ =ρe−iθ,ρeiθ
ρ0eiθ0=ρ
ρ0ei(θ−θ0)
•z=z0⇔ |z|=|z0|et Argz= Argz0
2.2.2 Formule de Moivre :
∀(n, θ)∈Z×R,eiθn=einθ soit (cos θ+isin θ)n= cos nθ +isin nθ
Exemple d’utilisation :
Pour (n, θ)∈N×R,cos(nθ) = Re(cos θ+isin θ)n, en d´eveloppant on d´etermine un polynˆome Pn∈R[X] de
degr´e ntel que cos(nθ) = Pn(cos θ)
2.2.3 Formules d’Euler :
∀θ∈R,cos θ=eiθ +e−iθ
2et sin θ=eiθ −e−iθ
2i
Exemple d’utilisation [lin´earisation] :
On d´eveloppe cosnθ=eiθ +e−iθ
2n
ou sinnθ=eiθ −e−iθ
2in
ce qui permet de d´eterminer des r´eels (ak), (bk)
LGT Baimbridge 2 C.Susset