TS DEVOIR MAISON no7correction
Exercice 1
Dans le plan complexe (P) muni d’un repère orthonormal direct (O , −→
u,−→
v) d’unité graphique 4 cm, on considère le point
A d’affixe a=−1 et l’application f, du plan (P) dans lui-même, qui au point M d’affixe z, distinct de A, associe le point
M′=f(M) d’affixe z′tel que :
z′=iz
z+ 1
1. On résout l’équation : z′=z
iz
z+ 1 =z
z2+z=iz
z(z+ 1 −i) = 0
z= 0 ou z=−1 + i
Les points M ont pour affixe 0 et −1 + i
2. OM’= |z′|=
iz
z+ 1
=|iz|
|z+ 1|=|i|×|z|
|z+ 1|=1×|z|
|z+ 1|=OM
AM
−→
u , −−−−→
OM′= arg(z′) = arg iz
z+ 1!= arg(i) + arg z
z+ 1!=
π
2+−−−→
AM ,−−−→
OM =−−−→
MA ,−−−→
MO +π
2à 2πprès
3. a. Figure simple
b. b′=ib
b+ 1 =i(−1
2+i)
−1
2+i+ 1 =−1−1
2i
1
2+i×
1
2−i
1
2−i=−1
2+i−1
4i−1
2
1
4+ 1 =−1 + 3
4i
5
4
= (−1 + 3
4i)×4
5=−4
5+3
5i
OB′=|b′|=r16
25 +9
25 = 1
Ce qui prouve que B’ appartient au cercle (C) de centre O et de rayon 1.
c. Si M appartient à la médiatrice (∆), alors OM = AM
Or d’après la question 2, OM′=OM
AM
Donc OM′= 1 ce qui prouve que M′appartient au cercle (C)
4. a. On pose z=x+ iy
z′=x′iy′=i(x+iy)
x+iy + 1 =ix −y
x+ 1 + iy ×x+ 1 −iy
x+ 1 −iy =ix2+ix +xy −xy −y+iy2
(x+ 1)2+y2=−y
(x+ 1)2+y2+ix2+x+y2
(x+ 1)2+y2
Donc Im(z′) = x2+y2+x
(x+ 1)2+y2
On veut Im(z′) = 0
soit x2+x+y2= 0
(x+ 1/2)2−1/4 + y2= 0
(x+ 1/2)2+y2= 1/4
L’ensemble (Γ) est le cercle de centre Ωde coordonnées (-1/2 , 0) et de rayon 1/2 privé des points A et O.