[PDF] Forme trigonométrique dun nombre complexe – Applications





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Caractérisation dun triangle équilatéral dans le plan complexe

2. Prouver que le triangle ABC est équilatéral direct si et seulement sia ? c b ? c. = ?j. 3. En 



? [?]

Tout nombre complexe peut s'écrire de manière unique sous la forme z = a + bi avec. (a b) ? ABC est un triangle équilatéral direct.



Nombres Complexes Bac S 2019 France Métropolitaine

Écriture trigonométrique d'un nombre complexe Dans un second temps nous savons que le triangle OAB est équilatéral ssi:.





Forme trigonométrique dun nombre complexe – Applications

2.2 Forme trigonométrique d'un complexe non nul . Triangle équilatéral . ... On note z = a + ib la forme algébrique du complexe z.



Caractérisation dun triangle équilatéral dans le plan complexe

Prouver que le triangle ABC est équilatéral indirect si et seulement si a + bj2 + cj = 0. 2. Prouver que (a + bj + cj2)(a + bj2 + cj)=(a2 + b2 + c2) ? (ab + bc 



I. Nombres complexes

Dans le plan complexe on consid`ere un triangle. ABC quelconque et on construit extérieurement les triangles équilatéraux A?BC



Exercices sur les nombres complexes

Exercice 2 Des pistes pour démontrer qu'un complexe est réel ou imaginaire pur PARTIE A : des caractérisations du triangle équilatéral. On note j =.



Math 311 Spring 2014 Theory of Functions of a Complex

Example Show that z1; z2; z3 are the vertices of an equilateral triangle if and only if z2 1+z 2 2 +z 2 3 = z z 2+z z 3+z z : ( ) Solution: We will show that the identity ( ) is true if and only if z1; z2; z3 are the vertices of an equilateral triangle If ( ) holds we rearrange the identity as follows 0 = z 1z 2 z2 +z2z3 z2 +z3z1 z2 3 = z1



Triangles - UH

triangle equilatéral et nombres complexes R Flouret Triangle équilatéral et nombres complexes Enoncé : Soit A B C trois points du plan d’affixes respectives a b c Montrer que : ABC est un triangle est équilatéral 0?a2 +b2 +c2 ?(ab +bc +ca ) = Preuve :



On the Geometry of Equilateral Triangles - Forum Geometricorum

vertices of an equilateral triangle certain new identities and inequalities are de-duced Some inequalities for the elements of the Pompeiu triangle are also es-tablished 1 Introduction The equilateral (or regular) triangle has some special properties generally not valid in an arbitrary triangle Such surprising properties have been studied



Terminale ME Complexes 5 Triangle équilatéral

Partie B Construction d’un triangle équilatéral Le plan complexe est muni d’un repère orthonormé direct ( O ; u v) U et V sont les points d’affixes respectives Z U = 1 et Z V = i S est le point tel que VOUS soit un carré donc son affixe est Z S = 1 + i



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Further consideration of the equilateral triangle (cf Figure 40) shows that there are actually three distinct mirror lines through which we can re?ect the shape without changing its appearance If we were to re?ect the triangle through any other line the shape as a whole would look di?erent

Are all equilateral triangles isosceles triangles?

All equilateral triangles are also isosceles triangles since every equilateral triangle has at least two of its sides congruent. c. Some isosceles triangles can be equilateral if all three sides are congruent. A triangle with no two of its sides congruent is called a scalene triangle and is shown below.

How do you identify an equilateral triangle?

The most straightforward way to identify an equilateral triangle is by comparing the side lengths. If the three side lengths are equal, the structure of the triangle is determined (a consequence of SSS congruence ). However, this is not always possible.

What does Napoleon's Theorem say about equilateral triangles?

Napoleon's theorem states that if equilateral triangles are erected on the sides of any triangle, the centers of those three triangles themselves form an equilateral triangle. If the triangles are erected outwards, as in the image on the left, the triangle is known as the outer Napoleon triangle.

What if there is no equilateral triangle whose vertices have integer coordinates?

Show that there is no equilateral triangle in the plane whose vertices have integer coordinates. Suppose that there is an equilateral triangle in the plane whose vertices have integer coordinates. The determinant formula for area is rational, so if the all three points are rational points, then the area of the triangle is also rational.

Forme trigonométrique

d"un nombre complexe - Applications

Christophe ROSSIGNOL

Année scolaire 2019/2020Table des matières

1 Représentation géométrique d"un nombre complexe

2

1.1 Rappels : affixe d"un point

2

1.2 Affixe d"un vecteur

3

2 Forme trigonométrique3

2.1 Argument d"un nombre complexe non nul

3

2.2 Forme trigonométrique d"un complexe non nul

5

2.3 Égalité de deux nombres complexes

6

2.4 Cas d"un produit ou d"un quotient

6

3 Forme exponentielle7

4 Applications géométriques des nombres complexes

7

4.1 Distances et angles orientés

7

4.2 Caractérisation des cercles et des médiatrices

8

4.3 Pour aller plus loin...

8

Table des figures

1 Interprétation géométrique

2

2 Argument d"un nombre complexe

4

3 Module et argument de l"opposé et du conjugué

4

4 Forme trigonométrique d"un nombre complexe

5

5 Triangle rectangle isocèle direct

9

6 Triangle équilatéral

9 ?

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1

1 REPRÉSENTATION GÉOMÉTRIQUE D"UN NOMBRE COMPLEXE

1 Représentation géométrique d"un nombre complexe

1.1 Rappels : affixe d"un pointDéfinition :Soit(O;?u;?v)un repère orthonormé direct etzun nombre complexe de forme algébrique

z=a+ib. Le p ointM(a;b)est appeléimage de z. (voir figure1 )

On dit que Ma pouraffixe z.

La distance OMest appeléemo dulede z. On note|z|=OM.Figure1 - Interprétation géométrique Conséquences :1.L"ensem bledes nom bresréels est représen tépar l"axe des abscisses. L"ensemble des imaginaires purs est représenté par l"axe des ordonnés. 2.

On a |z|=⎷a

2+b2.

3.|z|= 0si et seulement siz= 0.Propriété :Soitz?C.

On a :

|z|2=zz

Démonstration :

On notez=a+ibla forme algébrique du complexez.

zz= (a+ib)(a-ib) =a2-(ib)2=a2+b2=|z|2Propriété :Affixe du milieu d"un segment

SoitAetBdeux points d"affixes respectiveszAetzB.

On noteIle milieu du segment[AB].

Alors, l"affixe deIest :

z

I=zA+zB2

Exercice :Démontrer cette propriété à l"aide des coordonnées du milieu d"un segment. 2

2 FORME TRIGONOMÉTRIQUE 1.2 Affixe d"un vecteur

1.2 Affixe d"un vecteur

Définition :Soit-→wun vecteur de coordonnées?a b?

On appelle

affixe de -→wle complexez=a+ib.Propriété 1 :SoientAetBdeux points d"affixes respectiveszAetzB. Alors, le vecteur--→ABa comme affixezB-zA.Démonstration : SizA=xA+iyAetzB=xB+iyB(formes algébriques), alorsA(xA;yA)etB(xB;yB).

Les coordonnées du vecteur

--→ABsont donc?xB-xA y B-yA? . Par suite, son affixe est : z= (xB-xA) +i(yB-yA) = (xB+iyB)-(xA+iyA) =zB-zA Remarques :Il découle facilement des règle de calcul sur les coordonnées de vecteurs que : 1. Deux v ecteursson tégaux si et seuleme ntsi leurs affixes son tégales 2. Si -→wet-→w?sont deux vecteurs d"affixes respectiveszetz?etkun réel : l"affixe de -→w+-→w?estz+z?; l"affixe de k-→westkz. 3.

On p eutdonc utiliser les affixes p ourdéterminer une colinéarité de v ecteurs,don cp ourd éterminer

un parallélisme ou un alignement. Exercices :66, 67, 70 page 2541- 68, 69 page 2542[TransMath]

2 Forme trigonométrique d"un nombre complexe non nul

2.1 Argument d"un nombre complexe non nulDéfinition :Soitzun nombre complexenon n ulet Mle point d"affixez(voir figure2 ).

On appelle

argumen t de ztoute mesure en radians de l"angle? ?u;--→OM? . On le notearg(z). il est défini

à2kπprès (k?Z).

On a donc :

arg(z) =? ?u;--→OM? [2π]Remarques :1.Si zest un réel, c"est-à-direz=a: si a >0,|z|=aetarg(z) = 0 si a <0,|z|=-aetarg(z) =π 2.

Si zest un imaginaire pur, c"est-à-direz=ib:

si b >0,|z|=betarg(z) =π2 si b <0,|z|=-betarg(z) =-π2 Propriété :Module et argument de l"opposé et du conjugué Soitzun complexe non nul etM1,M2,M3etM4les points d"affixes respectivesz,z,-zet-z. Par des considérations géométriques simples sur la figure 3 , on obtient : |z|=|z|=|-z|=|-z| arg(z) =-arg(z) [2π] arg(-z) =π+ arg(z) [2π] arg(-z) =π-arg(z) [2π]1. Affixe d"un point, d"un vecteur.

2. Ensembles de points

3

2.1 Argument d"un nombre complexe non nul 2 FORME TRIGONOMÉTRIQUE

Figure2 - Argument d"un nombre complexeFigure3 - Module et argument de l"opposé et du conjugué 4

2 FORME TRIGONOMÉTRIQUE 2.2 Forme trigonométrique d"un complexe non nul

Exercices :72, 73, 74 page 2543[TransMath]

2.2 Forme trigonométrique d"un complexe non nulThéorème - Définition :Tout nombre complexe non nulzs"écrit sous la forme suivante :

z=r(cos(θ) +isin(θ))avecr=|z|etθ= arg(z) [2π]

Cette forme est appelée

for metrigonométrique du complexe z.Démonstration :

On noteMle point d"affixez,r=OMetθ=?

?u;--→OM? [2π]. La demi-droite[OM)coupe le cercle trigonométrique en un pointA(voir figure4 ).

Les coordonnées deAsont(cos(θ) ; sin(θ))et, comme--→OM=r-→OA, les coordonnées deMsont

(rcos(θ) ;rsin(θ)).

L"affixe deMest donc :

z=r(cos(θ) +isin(θ))Figure4 - Forme trigonométrique d"un nombre complexe

Exercice :22 page 2444[TransMath]Lien entre forme algébrique et forme trigonométrique :Soitzun complexe non nul de forme al-

gébriquez=a+ibet de forme trigonométriquez=r(cosθ+isinθ). Alors :

Si l"on c onnaîtretθ:?

a=rcosθ b=rsinθ

Si l"on c onnaîtaetb:

r=|z|=?a

2+b2et?

cosθ=ar sinθ=br

Exemple :Soitz=⎷3-i.

r=???⎷3-i???=?? ⎷3

2+ (-1)2=⎷3 + 1 =

⎷4 = 2 cosθ=⎷3 2 sinθ=-12

On a doncarg(z) =θ=-π6

[2π]. Exercices :20 page 244 et 77 page 2555- 90 page 2566[TransMath]3. Argument d"un nombre complexe.

4. Forme trigonométrique d"un complexe non nul.

5. Passage de la forme algébrique à la forme trigonométrique.

6. Ensembles de points.

5

2.3 Égalité de deux nombres complexes 2 FORME TRIGONOMÉTRIQUE

2.3 Égalité de deux nombres complexes

Propriété :Égalité de deux complexes

Les complexesz=r(cosθ+isinθ)etz?=r?(cosθ?+isinθ?)avecr >0etr?>0sontégaux si et seulement si : r=r?

θ=θ?[2π]Remarque :Attention!L"h ypothèser >0est essentielle pour obtenir la forme trigonométrique d"un

nombre complexe. Exemples :Donner la forme trigonométrique des complexesz1=-3?cos?π4 ?+isin?π4 ??etz2= 2?cos?π6 ?-isin?π6 La forme d onnéep ourz1n"est pas une forme trigonométrique :z1=-3?cos?π4 ?+isin?π4

On a :z1= 3?-cos?π4

?-isin?π4 ??avec? cos?5π4 ?=-cos?π4 sin ?5π4 ?=-sin?π4 La forme trigonométrique dez1est donc :z1= 3?cos?5π4 ?+isin?5π4 ??, c"est-à-dire|z1|= 3et arg(z1) =5π4 [2π]. La forme d onnéep ourz2n"est pas une forme trigonométrique :z2= 2?cos?π6quotesdbs_dbs35.pdfusesText_40
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