Bac blanc mars 2007 Lycée Saint- Sernin Mathématiques - Série S
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Exercice 3 5 points
Candidats n’ayant pas suivi l’enseignement de spécialité
Le plan complexe est rapporté au repère orthonormal (O,Å
u,Å
v). On prendra pour unité graphique 1 cm.
Pré-requis
- On suppose connues toutes les opérations sur les modules et les arguments des nombres complexes.
- On rappelle que
“ si A et B sont deux points d’affixes respectives a et b, alors l’affixe du vecteur Ä
AB est b−a ”.
“ pour tout vecteur
w
non nul, d’affixe z, on a
| |
z=
w
et arg(z)=(Å
u,Å
w) ”.
1. Question de cours
Soient M, N et P trois points du plan d’affixes respectives m, n et p tels que mýn et mýp.
a. Démontrer que arg
p−m
n−m
=(Ä
MN,Ä
MP)
b. Interprétez géométriquement le nombre
p−m
n−m
.
2. On considère les points A, B, C et D d’affixes respectives
z
A
=4+i, z
B
=1+i, z
C
=5i, z
D
=-3−i
Placer ces points sur une figure.
3. Soit f l’application du plan dans lui-même qui, à tout point M d’affixe z associe le point M’ d’affixe z′ tel
que : z′=(1+2i)z−2−4i.
a. Précisez les images des points A et B par f
b. Montrer que f admet un unique point invariant Ω dont on précisera l’affixe ω.
4. a. Montrer que pour tout nombre complexe z, on a z′−z=-2i(2−i−z).
b. En déduire pour tout point M différent du point Ω, la valeur
MM′
MΩ
et une mesure en radians de
l’angle (Ä
MΩ,Ä
MM′).
c. Quelle est la nature du triangle ΩMM’ ?
d. Soit E le point d’affixe z
E
=-1−i3
. Ecrire z
E
sous forme exponentielle puis placer le point E sur la
figure. Réaliser ensuite la construction du point E’ associé à E.
Exercice 3 bis 5 points
Candidats ayant suivi l’enseignement de spécialité.
1. Restitution Organisée des Connaissances :
n est un entier naturel supérieur ou égal à 2, a et b sont deux entiers relatifs, on rappelle que a est congru à
b modulo n si et seulement si (a−b) est un multiple de n.
a. Démontrer que si a est congru à b modulo n et a′ est congru à b′ modulo n alors aa′ est congru à bb′
modulo n.
b. p est un entier naturel non nul, démontrer que si a est congru à b modulo n alors a
p
est congru à b
p
modulo n.
2. Etude de congruences modulo 7 :
a. Déterminer le reste de la division euclidienne de
2007
32 par 7.
b. Soit
un entier naturel, montrer que
707010 ≡⇒≡pp
.
c. Soit
un entier naturel dont l’écriture décimale contient au moins trois chiffres. Il existe donc un
entier naturel
d
et un entier
u
, le chiffre des unités, tels que
m
=10
d
+
u
. On pose
udm 2
1
−=
.
Démontrer que
7070
1
≡⇔≡ mm
.
d. En utilisant autant de fois que possible le résultat du c. et sans utiliser la calculatrice, montrer que
l’étude de la divisibilité par 7 du nombre 28 022 007 se ramène à l’étude de la divisibilité par 7 d’un
nombre à deux chiffres que vous déterminerez. Vous pouvez recopier le tableau de la page suivante en
rajoutant autant de lignes que nécessaire.