تمارين - 2BACSEF

التانية باكالوريا العلوم التجريبية – خيار فرنسي


درس : Nombres Complexes 1

Exercice 10 (Nat 2013 S.O)

On considère dans le plan complexe muni d’un repère orthonormé direct (O,u,v)(O,\vec{u},\vec{v}), les points AA , BB , CC et DD d’affixes respectives : a=7+2ia=7+2i , b=4+8ib=4+8i , c=2+5ic=-2+5i et d=10+11id=10+11i

  1. Calculer dcbc\dfrac{d-c}{b-c} puis déduire que les points BB , CC et DD sont alignés.

  2. a. vérifie que (1+i)(3+6i)=9+3i(1+i)(-3+6i)=-9+3i, puis montrer que caba=1+i\dfrac{c-a}{b-a}=1+i

    b. Ecrire le nombre 1+i1+i sous forme trigonométrique.

    c. En déduire que AC=AB2AC=AB\sqrt{2}; et donner une mesure de l’angle orienté (AB,AC)^\widehat{(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC})}

A(a)A(a) , B(b)B(b) , C(c)C(c) et D(d)D(d) avec : a=7+2ia=7+2i , b=4+8ib=4+8i , c=2+5ic=-2+5i et d=10+11id=10+11i

1/

dcbc=10+11i(2+5i)4+8i(2+5i)=12+6i6+3i=6(2+i)3(2+i)=2\begin{aligned} \dfrac{d-c}{b-c}&=\dfrac{10+11i-(-2+5i)}{4+8i-(-2+5i)}\\ &=\dfrac{12+6i}{6+3i}=\dfrac{6(2+i)}{3(2+i)}=2 \end{aligned}

Comme dcbc=2R\dfrac{d-c}{b-c}=2\in\R , alors les points BB , CC et DD sont alignés.


2/a/

(1+i)(3+6i)=3+6i3i+6i2=3+3i6=9+3i\begin{aligned} (1+i)(-3+6i)&=-3+6i-3i+6i^2\\&=-3+3i-6\\ &=-9+3i \end{aligned}

caba=2+5i(7+2i)4+8i(7+2i)=9+3i3+6i=(1+i)(3+6i)3+6i=1+i\begin{aligned} \dfrac{c-a}{b-a}&=\dfrac{-2+5i-(7+2i)}{4+8i-(7+2i)}\\ &=\dfrac{-9+3i}{-3+6i}\\ &=\dfrac{(1+i)(-3+6i)}{-3+6i}\\ &=1+i \end{aligned}


b/ Forme trigo de 1+i1+i

1+i=12+12=2|1+i|=\sqrt{1^2+1^2}=\sqrt{2}

1+i=2(12+i12)=2(22+i22)=2(cos(π4)+isin(π4))\begin{aligned} 1+i&=\sqrt{2}\left(\dfrac{1}{\sqrt{2}}+i\dfrac{1}{\sqrt{2}}\right)\\ &=\sqrt{2}\left(\dfrac{\sqrt{2}}{2}+i\dfrac{\sqrt{2}}{2}\right) \\&=\sqrt{2}\left(\cos(\dfrac{\pi}{4})+i\sin(\dfrac{\pi}{4})\right) \end{aligned}


c/

On a : caba=1+i\dfrac{c-a}{b-a}=1+i

    caba=1+i=2\implies |\dfrac{c-a}{b-a}|=|1+i|=\sqrt{2}

    ACAB=2\implies \dfrac{AC}{AB}=\sqrt{2} ,

et donc AC=AB2AC=AB\sqrt{2}

  • On a :

arg(caba)=arg(1+i)π4  [2π]\arg(\dfrac{c-a}{b-a})=\arg(1+i) \equiv \dfrac{\pi}{4} ~~[2\pi]

Comme (AB,AC)arg(caba)  [2π](\overline{\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC}}) \equiv \arg(\dfrac{c-a}{b-a}) ~~[2\pi]

Alors :π4\dfrac\pi4 est une meseure de l’angle orienté (AB,AC^)(\widehat{\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC}})