CENTRES ÉTRANGERS -GROUPE I
Corrigé du baccalauréat S - 2007 Page 4/??
Partie II
1. gadmet pour écriture complexe z′=a z +bavec a=ip2 et b=2ip2−2.
gest la similitude directe de centre le point Ωd’affixe ω=b
1−a=2ip2−2
1−ip2
=−2(1−ip2)
1−ip2=−2 , de rapport |a|=p2 et d’angle arg(a)=
π
2
2. M(z)s
7−→M1(z1=z)g
7−→ M′(z′=ip2z1+2ip2−2)
Nous avons f=g◦soù sest la transformation d’écriture complexe z′=z.
sest donc la réflexion d’axe (Ox).
Partie III
1. Soit Mun point d’affixe z=x+i y avec xet yréels.
M=f(M)⇔z=ip2z+2ip2−2⇔x+i y =ip2(x−i y)+2ip2−2
⇔x+i y =yp2−2+i(xp2+2p2) ⇔½x=yp2−2
y=xp2+2p2
⇔½x=(2x+4) −2
y=xp2+2p2⇔½x=2x+2
y=xp2+2p2⇔½x=−2
y=0⇔z=−2
Ainsi le point Ω(−2) est l’unique point invariant par f
2. Soit Nun point de D. Alors il existe un réel xtel que Nait pour affixe n=x+i(x+2)
L’image de Npar fest le point f(N) d’affixe
n′=ip2n+2ip2−2=ip2(x−i x −2i)+2ip2−2=i xp2+xp2+2p2+2ip2−2
=(xp2+2p2−2
|{z }
x′
)+i(xp2+2p2
|{z }
y′
)
On constate que y′=x′+2. Il en résulte que f(N) appartient à D.
3. σest la réflexion d’axe Det k=f◦σ
(a) En tant que similitude indirecte, σadmet une écriture complexe du type z′=az+b. Or les points A(−2) et
B(2i) sont invariants par σ.
D’où le système d’égalités : ½−2=−2a+b
2i=−2i a +bd’où ½b=2a−2
2i=−2i a +b.
On en déduit que 2i=−2i a +2a−2⇒2+2i=a(2 −2i)⇒a=1+i
1−i
D’où a=(1+i)2
2=i. Puis b=2a−2=−2+2i. Ainsi
σ:z′=i z −2+2i
(b) Déterminons l’écriture complexe de k=f◦σ.
M(z)σ
7−→ M1(z1)f
7−→ M′(z′)
⇐⇒½z1=iz−2+2i
z′=ip2z1+2ip2−2⇐⇒(z1=iz−2+2i
z′=ip2³i z −2+2i´+2ip2−2
Ainsi kadmet pour écriture complexe z′=ip2(−i z −2−2i)+2ip2−2
Finalement l’écriture complexe de kest z′=p2z+2p2−2
(c) On reconnaît l’écriture complexe de l’homothétie de centre le point d’affixe 2p2−2
1−p2=2(p2−1)
1−p2=−2 (c’est le
point Ω) et de rapport p2
4. k=f◦σd’où k◦σ=(f◦σ)◦σd’où k◦σ=f◦(σ◦σ)
Or on sait que σ◦σ=Id. Ainsi f=k◦σ
Exercice 3