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Module, argument et forme trigonométrique

🟠 Difficile

Les énoncés sont gratuits, et les 2 premiers corrigés sont offerts. Les autres suivent l'accès à la famille « Les nombres complexes ».

  1. 1

    Détermine le module et un argument du nombre complexe z=−1+i3z = -1 + i\sqrt{3}.

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    Le module vaut 1+3=2\sqrt{1 + 3} = 2.
    On factorise : z=2(−12+i32)z = 2\left(-\dfrac{1}{2} + i\dfrac{\sqrt{3}}{2}\right). Il faut donc un angle dont le cosinus vaut −12-\dfrac{1}{2} et le sinus 32\dfrac{\sqrt{3}}{2}.
    C'est 2π3\dfrac{2\pi}{3} : le point est dans le deuxième quadrant. Repérer le quadrant évite de confondre avec −2π3-\dfrac{2\pi}{3}, qui a le même cosinus.

  2. 2

    Démontre que le module d'un produit est le produit des modules.

    Voir le corrigéoffert

    On utilise la relation ∣z∣2=z z‾|z|^{2} = z\,\overline{z}, valable pour tout complexe.
    Alors ∣zz′∣2=zz′zz′‾=zz′z‾ z′‾|zz'|^{2} = zz'\overline{zz'} = zz'\overline{z}\,\overline{z'}, puisque le conjugué d'un produit est le produit des conjugués. En regroupant : (zz‾)(z′z′‾)=∣z∣2∣z′∣2\left(z\overline{z}\right)\left(z'\overline{z'}\right) = |z|^{2}|z'|^{2}.
    Les deux membres étant positifs, on prend la racine carrée : ∣zz′∣=∣z∣ ∣z′∣|zz'| = |z|\,|z'|.

  3. 3

    Calcule (1+i)8(1+i)^{8} en passant par la forme trigonométrique.

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  4. 4

    Donne la formule de Moivre.

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  5. 5

    Détermine le module et un argument de 11+i\dfrac{1}{1+i}.

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  6. 6

    Détermine l'ensemble des points MM d'affixe zz tels que ∣z−2∣=3|z - 2| = 3.

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  7. 7

    Calcule (cos⁡π6+isin⁡π6)6\left(\cos\dfrac{\pi}{6} + i\sin\dfrac{\pi}{6}\right)^{6}.

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  8. 8

    Démontre qu'un argument du conjugué de zz est l'opposé d'un argument de zz.

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  9. 9

    Détermine le module et un argument du nombre complexe z=−3−iz = -\sqrt{3} - i.

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  10. 10

    Explique pourquoi un argument n'est défini qu'à un multiple de 2π2\pi près.

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Module, argument et forme trigonométrique : niveau difficile