Le corps Cdes nombres complexes
Table des mati`eres
1 D´efinitions alg´ebrique et g´eom´etrique de C1
1.1 D´efinition de C............................................. 1
1.2 Structure alg´ebrique de C....................................... 2
1.3 Leplancomplexe............................................ 3
1.4 Conjugu´e d’un nombre complexe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.5 Moduled’unnombrecomplexe .................................... 5
2 Forme trigonom´etrique des nombres complexes 6
2.1 Argument et forme trigonom´etrique d’un nombre complexe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2 Notation exponentielle d’un nombre complexe de module 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.3 Formule l’Euler et lin´earisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.4 Formule de Moivre et application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.5 L’exponentiellecomplexe........................................ 11
3´
Equations du second degr´e `a coefficients complexes 12
3.1 Racines carr´ees d’un nombre complexe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1.1 D´efinition et expression sous forme exponentielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1.2 Recherche des racines carr´ees d’un nombre complexe sous forme alg´ebrique . . . . . . . 13
3.2 D´etermination des racines d’un trinˆome du second degr´e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4 Racines n-i`emes d’un nombre complexe 14
4.1 Racines n-i`emesdel’unit´e....................................... 14
4.2 Racines n-i`emes d’un nombre complexe quelconque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5 Corrig´e des tests 16
1 D´efinitions alg´ebrique et g´eom´etrique de C
1.1 D´efinition de C
D´
efinition 1
L’ensemble Cdes nombres complexes est l’ensemble des nombres qui s’´ecrivent de mani`ere unique sous la
forme z=a+ib, o`u aet bsont des nombres r´eels, muni des op´erations d’addition et de multiplication
d´efinies par
•addition : (a+ib)+(c+id) = (a+c) + i(b+d),
•multiplication : (a+ib)×(c+id) = (ac −bd) + i(ad +bc).
En particulier, on a
i2=−1.
D´
efinition 2
Si z=a+ib, les nombres r´eels aet bsont appel´es respectivement partie r´eelle et partie imaginaire de
z. On les note a=<e(z)et b= Im(z). L’´ecriture z=a+ib d’un nombre complexe avec aet br´eels est
appel´ee la forme alg´ebrique de z.
Remarque. La partie imaginaire d’un nombre complexe est un nombre r´eel :
Im(3 + 5i) = 5 le ia disparu.
L’ensemble des nombres complexes de la forme a+ 0iest naturellement identifi´e `a R. Un nombre r´eel est donc
aussi un nombre complexe.
D´
efinition 3
Les nombres complexes de la forme ib sont appel´es imaginaires purs.
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