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Nombres complexes : forme algébrique

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  1. 1

    Calcule le module de z=−3+4iz = -3 + 4i.

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    Pour z=a+ibz = a + ib, le module vaut ∣z∣=a2+b2|z| = \sqrt{a^{2} + b^{2}}.
    Ici a=−3a = -3 et b=4b = 4.
    ∣z∣=(−3)2+42=9+16=25=5|z| = \sqrt{(-3)^{2} + 4^{2}} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5.
    Géométriquement, |z| est la distance OM entre l'origine O et le point image M(−3 ; 4)M(-3 \,;\, 4) : c'est bien 5, comme un triangle rectangle de côtés 3 et 4 (hypoténuse 5).

  2. 2

    Résous dans ℂ l'équation z2+9=0z^{2} + 9 = 0.

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    On isole z2z^{2} : z2+9=0z^{2} + 9 = 0 ⟺ z2=−9z^{2} = -9.
    On cherche les complexes dont le carré vaut −9-9. Comme (3i)2=9i2=−9(3i)^{2} = 9i^{2} = -9, une solution est 3i, et son opposé −3i-3i convient aussi car (−3i)2=9i2=−9(-3i)^{2} = 9i^{2} = -9.
    Les solutions sont donc z=3iz = 3i et z=−3iz = -3i, soit S={−3i ; 3i}S = \{-3i \,;\, 3i\}.
    Vérifions : (3i)2+9=−9+9=0(3i)^{2} + 9 = -9 + 9 = 0.

  3. 3

    Écris (1+i)2(1 + i)^{2} sous forme algébrique.

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  4. 4

    Calcule (3+2i)+(−5+6i)(3 + 2i) + (-5 + 6i) puis (3+2i)−(−5+6i)(3 + 2i) - (-5 + 6i). Donne chaque résultat sous forme algébrique.

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  5. 5

    Soit z=5−2iz = 5 - 2i. Calcule le produit z×z‾z \times \overline{z}, puis vérifie que ce résultat est égal à ∣z∣2|z|^{2}.

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  6. 6

    Dans le plan complexe, A a pour affixe zA=2+3iz_A = 2 + 3i et B a pour affixe zB=−1+iz_B = -1 + i. Détermine l'affixe du vecteur AB→\overrightarrow{AB}, puis l'affixe du milieu I de [AB].

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  7. 7

    Calcule i⁶, i¹⁵ et i2027i^{2027} en utilisant le fait que i4=1i^{4} = 1.

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  8. 8

    Soit z=4−7iz = 4 - 7i. Donne Re(z), Im(z), le conjugué z̄, l'opposé −z-z, puis calcule le module |z|.

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  9. 9

    Développe et écris sous forme algébrique le produit (2−3i)(4+i)(2 - 3i)(4 + i).

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  10. 10

    Parmi les complexes suivants, indique lesquels sont réels et lesquels sont imaginaires purs :
    a) z1=6z_{1} = 6 ;
    b) z2=−3iz_{2} = -3i ;
    c) z3=2+5iz_{3} = 2 + 5i ;
    d) z4=0z_{4} = 0.

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