Exercices : Argument d’un nombre complexe
Corrig´es en vid´eo et le cours sur jaicompris.com
Savoir d´eterminer le module et un argument graphiquement
Le plan complexe est muni d’un rep`ere orthonorm´e direct (O;
OD;
OE).
On consid`ere les points A, B, C, D, E, F, G et H et on zA,zB,zC,zD,zE,zF,zG,zHleurs affixes respectives.
´
Ecrire, en utilisant le graphique, zA,zB,zC,zD,zE,zF,zG,zHsous forme exponentielle et alg´ebrique.
´
Ecrire un nombre complexe sous forme trigonom´etrique et exponentielle
1) D´eterminer le module et un argument des nombres complexes suivants :
z1= 3 z2=4z3=i z4=3i
z5= 2 + 2i z6= 2 2i z7=3+3i
2) ´
Ecrire ces nombres complexes sous forme trigonom´etrique et exponentielle.
Argument d’un nombre complexe - D´emonstrations de cours - ROC
Soit zun nombre complexe non nul.
1) Exprimer arg(z) en fonction de arg(z).
2) Exprimer arg(z) en fonction de arg(z).
3) Exprimer arg(z) en fonction de arg(z).
Savoir utiliser les propri´et´es des arguments
1) D´eterminer un argument de z1= 1 + iet z2=3 + 3i.
2) En d´eduire un argument des nombres suivants :
z1×z233i1
2(1 + i)1i(3 3i)2
(1 i)3
Pi`eges `a ´eviter sur les arguments
1) D´eterminer le module et un argument des nombres complexes suivants :
z1= 2(cos π
4+isin π
4)z2=2(cos π
4+isin π
4)
z3= 2(cos π
4+isin π
4)z4= 2(cos π
4isin π
4)
2) ´
Ecrire ces nombres complexes sous forme exponentielle.
1
Lieu de points et nombre complexe
Le plan complexe est muni d’un rep`ere orthonorm´e direct (O;
u;
v).
1) D´eterminer le lieu des points M d’affixe ztel que arg(z) = π
6[2π].
2) D´eterminer le lieu des points M d’affixe ztel que arg(z) = π
6[π].
3) D´eterminer le lieu des points M d’affixe ztel que arg(zi) = 2π
3[2π] et |z| ≤ 4.
´
Ecrire un nombre complexe sous forme exponentielle
´
Ecrire les nombres suivants sous forme exponentielle :
z1= 2 2i z2= cos π
4+isin π
4z3=2 + i6z4=1
1i
´
Ecrire les nombres suivants sous forme exponentielle :
z1=4eiπ
5z2=3(1 + i)
3+3iz3=5(23+6i)2ei2π
3
Passer d’une forme exponentielle `a la forme alg´ebrique
D´eterminer la forme alg´ebrique des nombres suivants :
z1=ez2=eiπ
22eiπ
3z3= 1 eiπ
2+ 3eiπ
4z4=2ei2π
3
eiπ
4
eterminer un angle `a l’aide des nombres complexes
Le plan complexe est muni d’un rep`ere orthonorm´e direct (O;
u;
v).
On consid`ere les points A et B d’affixes respectives zA=22iet zB=33i.
1) D´eterminer le module et un argument de zAet zB.
2) Tracer un rep`ere orthonorm´e et placer les points A et B `a l’aide d’un compas et d’une r`egle.
3) D´eduire de la question 1) une mesure de l’angle (
OA ,
OB).
Lien entre angle et argument d’un nombre complexe - D´emonstration de cours - ROC
Le plan complexe est muni d’un rep`ere orthonorm´e direct (O;
u;
v).
On rappelle que
arg( z2
z1
) = arg(z2)arg(z2)
(
u;
AB) = arg(zBzA)
A l’aide du rappel, d´emontrer que (
AB;
AC) = zCzA
zBzA
.
Utiliser les nombres complexes pour r´esoudre un probl`eme de g´eom´etrie
Le plan complexe est muni d’un rep`ere orthonorm´e direct (O;
u;
v).
On consid`ere les points A, B, C et D d’affixes respectives zA=3 + i,zB= 5 i,zC= 6 + 3iet zD=2+5i.
1) Faire une figure et placer les points A, B, C et D.
2) Quelle conjecture peut-on faire concernant le quadrilat`ere ABCD.
3) D´eterminer l’affixe du vecteur
AB et
DC. Que peut-on conclure ? Justifier.
4) Calculer zDzA
zBzA
. Donner le r´esultat sous forme alg´ebrique.
5) En d´eduire une mesure de l’angle (
AB ,
AD). Que peut-on en conclure ?
2
D’apr`es sujet de Bac
Soit z1= 1 + i3 et z2= 1 + i.
1) ´
Ecrire z1et z2sous forme trigonom´etrique et exponentielle.
2) En d´eduire une forme trigonom´etrique de z1×z2.
3) D´eterminer la forme alg´ebrique de z1×z2.
4) En d´eduire la valeur exacte de cos 7π
12 et sin 7π
12 .
5) Que faut-il changer `a la m´ethode pr´ec´edente pour d´eduire la valeur exacte de cos π
12 et sin π
12.
On consid`ere l’´equation (E) : z4=4.
1) Montrer que z1= 1 + iest solution de (E).
2) ´
Ecrire z1sous forme exponentielle. Refaire la question 1)
3) Montrer que si zest solution de (E) alors zet zsont aussi solutions de (E).
4) En d´eduire trois autres solutions de (E).
Condition pour qu’un nombre complexe soit r´eel, positif, n´egatif, imaginaire pur
Soit nun entier naturel.
1) Pour quelles valeurs de n, (1 + i)nest-il un r´eel positif ?
2) Pour quelles valeurs de n, (1 + i)nest-il un eel ?
3) Pour quelles valeurs de n, (1 + i)nest-il un imaginaire pur ?
emontrer un alignement `a l’aide des nombres complexes
Le plan complexe est muni d’un rep`ere orthonorm´e direct (O;
u;
v).
`
A tout point Mdiff´erent de O, d’affixe z, on associe le point M0d’affixe z0=1
z.
D´emontrer que O,Met M0sont align´es.
Fonction complexe - D’apr`es sujet de Bac
Le plan complexe est muni d’un rep`ere orthonorm´e direct (O;
u;
v).
`
A tout point Md’affixe z, on associe le point M0d’affixe z0=z2+ 4z+ 3.
Un point Mest dit invariant lorsqu’il est confondu avec le point M0associ´e.
D´emontrer qu’il existe deux points invariants.
Donner l’affixe de chacun de ces points sous forme alg´ebrique, puis sous forme exponentielle.
Le plan complexe est muni d’un rep`ere orthonorm´e direct (O;
u;
v).
`
A tout point Md’affixe z, on associe le point M0d’affixe z0= 1 + z+z2.
1) D´emontrer que e+eest r´eel.
2) En d´eduire que si z=ealors z0
zest r´eel.
3) Que peut-on en d´eduire concernant les points O, Met M0. Justifier.
Le plan complexe est muni d’un rep`ere orthonorm´e direct (O;
u;
v).
`
A tout point Md’affixe z, non nulle, on associe le point M0d’affixe z0=1
2(z+1
z).
M0est appel´e l’image de M.Aet Bsont les points d’affixes respectives -1, 1.
1) Soit le point C(1; 1) et C0son image. D´eterminer les coordonn´ees de C0.
2) D´eterminer les points Mtels que M0=M.
3) D´eterminer les points Mqui ont pour image O.
4) D´emontrer que pour tout r´eel α,e+e= 2 cos α
5) En d´eduire que si Mappartient au cercle de centre Oet de rayon 1, M0appartient au segment [AB].
3
Module, argument et g´eom´etrie
Le plan complexe est muni d’un rep`ere orthonorm´e direct d’origine O.
On d´esigne par B et C deux points du plan dont les affixes respectives bet cerifient l’´egalit´e :
c
b=2eiπ
4
a) Le triangle OBC est-il isoc`ele en O ? Justifier.
b) Les points O,B,C sont-ils align´es ? Justifier.
c) Le triangle O,B,C est-il isoc`ele et rectangle en B ? Justifier.
Propri´et´es du nombres j
Le plan complexe est muni d’un rep`ere orthonorm´e direct (O;
u;
v).
Soit le nombre complexe j=1
2+i3
2.
1) Montrer que jest solution de l’´equation z2+z+ 1 = 0.
2) ´
Ecrire jsous forme exponentielle.
3) D´emontrer que j3= 1 et que j2=1j.
4) Soient P, Q et R les points d’affixes respectives 1, jet j2. Quelle est la nature du triangle PQR ? Justifier.
Probl`eme ouvert - Somme et nombre complexe
Calculer les sommes :
1 + cos(x) + cos(2x) + ... + cos(nx).
1 + sin(x) + sin(2x) + ... + sin(nx).
o`u nest un entier naturel et xi0; π
2h.
Objectif : Savoir calculer un argument, faire le lien entre argument et angle, passer de la forme alg´ebrique `a une forme
exponentielle ou trigonom´etrique.
4
1 / 4 100%
La catégorie de ce document est-elle correcte?
Merci pour votre participation!

Faire une suggestion

Avez-vous trouvé des erreurs dans linterface ou les textes ? Ou savez-vous comment améliorer linterface utilisateur de StudyLib ? Nhésitez pas à envoyer vos suggestions. Cest très important pour nous !