Cours de math´ematiques Nombres complexes (deuxi`eme partie)
2´
Ecriture trigonom´etrique d’un nombre complexe non nul
D´efinition 2. Soit θun nombre r´eel, on lui associe le nombre complexe zθ= cos θ+isin θ.
Propri´et´e 3. zαzβ=zα+β
D´emonstration. au programme.
Par analogie avec la fonction exponentielle, on utilise d´esormais la notation d’Euler eiθ = cos θ+isin θ.
Corollaire 1. Formule de Moivre
(eiθ)n=einθ soit (cos θ+isin θ)n= cos(nθ) + isin(nθ)
D´emonstration. au programme.
Th´eor`eme 1. Tout nombre complexe z=x+iy non nul peut s’´ecrire de mani`ere unique sous la forme
trigonom´etrique z=reiθ avec run r´eel strictement positif et θun r´eel d´efini `a 2πpr`es. De plus on a :
r=|z|=px2+y2cos θ=x
px2+y2sin θ=y
px2+y2
Le r´eel θest appel´e argument du nombre complexe zet not´e arg(z).
D´emonstration. au programme.
Le couple (r, θ) repr´esente les coordonn´ees polaires du point Md’affixe zdans le rep`ere orthonorm´e
direct (O, −→
u , −→
v) :
O−→
u
−→
v
r
M(z)
θ
Propri´et´e 4. Soient zet z′deux nombres complexes non nuls, alors :
1. arg(z) = −arg(z) [2π].
2. arg(−z) = arg(z) + π[2π].
3. arg(zz′) = arg(z) + arg(z′) [2π].
4. arg 1
z=−arg(z) [2π].
5. arg z
z′= arg(z)−arg(z′) [2π].
6. arg(zn) = n×arg(z) [2π], n ∈Z.
D´emonstration. au programme.
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