Transformations et nombres complexes Lyc´ee Marie Curie de Tarbes
(b) En d´eduire une expression de M′B
M′Aen fonction de MB
MApuis une expression de l’angle −−→
M′A,−−→
M′Ben fonction
de l’angle −−→
MA,−−→
MB
4. Soit ∆la m´ediatrice du segment [A, B]. Montrer que si Mest un point de ∆distinct du point O, alors M′est un point
de ∆.
5. Soit Γle cercle de diam`etre [A, B].
(a) Montrer que si le point Mappartient Γalors le point M′appartient `a la droite (AB).
(b) Tout point de la droite (AB) a-t-il un ant´ec´edent par f?
1. zE′=1
2−i+1
−i=1
2−i+i
1= 0.E a donc pour image O.
2. M′=M⇐⇒ z=1
2z+1
z⇐⇒ 2z2=z2+ 1 ⇐⇒ z2= 1 ⇐⇒ z= 1 ou z=−1.
Les points invariants´egaux `a leur image sont donc les points d’affixe 1et −1.
3. Soit M(z)avec z6= 0, z 6= 1, z 6=−1.
(a) z′+ 1
z′−1=
1
2z+1
z+ 1
1
2z+1
z−1=z+1
z+ 2
z+1
z−2=z2+ 1 + 2z
z2+ 1 −2z=(z+ 1)2
(z−1)2=z+ 1
z−12
.
(b) – z′+ 1
z′−1=z+ 1
z−12
⇒
z′+ 1
z′−1
=z+ 1
z−12⇐⇒ |z′+ 1|
|z′−1|=|(z+ 1)|
|(z−1)|2
⇐⇒ M′B
M′A=MB
MA2
.
–z′+ 1
z′−1=z+ 1
z−12
⇒−−→
AM′,−−→
BM′= 2 −−→
AM, −−→
BM⇐⇒ −−→
M′A,−−→
M′B= 2 −−→
MA,−−→
MB.
4. (a) M∈∆⇐⇒ MA=MB⇐⇒ MB
MA= 1. Et d’apr`es la question pr´ec´edente M′B
M′A=MB
MA2
Donc M′B
M′A= 1 ⇐⇒ M′B=M′A⇐⇒ M′∈∆.
(b) Si Mappartient au cercle de diam`etre [AB], alors −−→
MA,−−→
MB=π
2[π].
Donc d’apr`es la question pr´ec´edente −−→
M′A,−−→
M′B=π[2π], donc les points A, B et M′sont align´es ou encore
M′∈[AB].
(c) Le cercle Γa un rayon ´egal `a 1et est centr´e en O. Tout point Mde Γa donc une affixe de la forme z=eiθ, avec
−→
u , −−→
OM=θ. D’o z′=1
2eiθ+1
eiθ=1
2eiθ+e−iθ=1
2(cos θ+isin θ+ cos θ−isin θ) = cos θ.
Or −16cos θ61, donc M′est un point du segment [AB]. Seuls les points de [AB] ont un ant´ec´edent par f
2´
Ecriture complexe d’une transformation du plan
2.1 D´efinition
Soit Tune transformation du plan qui transforme un point M d’affixe zen un autre point M’ d’affixe z′.
L’´ecriture complexe de la transformation Test la bijection fde Cdans Ctelle que z′=f(z).
2.2 Th´eor`eme : ´ecriture complexe des transformations usuelles du plan. ROC
2.2.1 La translation
L’´ecriture complexe de la translation de vecteur −→
ud’affixe best z′=z+b.
G´eom´etrie 2 Page 4 Francis Rignanese