تمارين - 2BACSEF

التانية باكالوريا العلوم التجريبية – خيار فرنسي


درس : Nombres Complexes 2

Exercice 15

  1. Donner la forme exponentielle de z=2+i2z = \sqrt{2} + i\sqrt{2}
  2. Donner la forme exponentielle des nombres complexes suivants :
  • z1=2+2iz_1 = 2 + 2i\quad ; z2=1i3\quad z_2 = 1 - i\sqrt{3}
  • z1×z2z_1 \times z_2 \quad ; z1z2\quad\dfrac{z_1}{z_2}

1/

on a z=2|z| = 2 donc

z=2(22+i22)=2(cosπ4+i.sinπ4)\begin{align*} z &= 2\left(\dfrac{\sqrt{2}}{2} + i\dfrac{\sqrt{2}}{2}\right)\\ &=2(\cos\dfrac\pi4+i.\sin\dfrac\pi4) \end{align*}

Donc z=2|z| = 2 et arg(z)π4 [2π]\arg(z) \equiv \dfrac{\pi}{4} ~[2\pi],

alors : z=2eiπ4z = 2e^{i\dfrac{\pi}{4}} est la notation exponentielle de zz.


2/

  • Pour z1=2+2iz_1 = 2 + 2i :

    z1=22+22=22|z_1| = \sqrt{2^2 + 2^2} = 2\sqrt{2}

    donc

    z1=22(12+i12)=22(cosπ4+isinπ4)=22eiπ4\begin{align*} z_1 &= 2\sqrt{2} \left( \dfrac{1}{\sqrt{2}} + i \dfrac{1}{\sqrt{2}} \right) \\ &= 2\sqrt{2} \left( \cos \dfrac{\pi}{4} + i \sin \dfrac{\pi}{4} \right) \\ &= 2\sqrt{2} e^{i \dfrac{\pi}{4}} \end{align*}
  • Pour z2=1i3z_2 = 1 - i\sqrt{3} :

    z2=12+(3)2=2|z_2| = \sqrt{1^2 + (\sqrt{3})^2} = 2

    donc

    z2=2(12i32)=2(cos(π3)+isin(π3))=2eiπ3\begin{align*} z_2 &= 2 \left( \dfrac{1}{2} - i \dfrac{\sqrt{3}}{2} \right)\\ & = 2 \left( \cos \left( -\dfrac{\pi}{3} \right) + i \sin \left( -\dfrac{\pi}{3} \right) \right) \\ &= 2e^{-i\dfrac{\pi}{3}} \end{align*}
  • Produit z1×z2z_1 \times z_2 :

    z1×z2=(22eiπ4)(2eiπ3)=42ei(π4π3)=42eiπ12\begin{align*} z_1 \times z_2 &= (2\sqrt{2} e^{i \dfrac{\pi}{4}}) \cdot (2 e^{-i \dfrac{\pi}{3}}) \\ &= 4\sqrt{2} e^{i\left(\dfrac{\pi}{4} - \dfrac{\pi}{3}\right)} \\ &= 4\sqrt{2} e^{i\dfrac{\pi}{12}} \end{align*}
  • Quotient z1z2\dfrac{z_1}{z_2} :

    z1z2=22eiπ42eiπ3=2ei(π4π3)=2ei7π12\begin{align*} \dfrac{z_1}{z_2} &= \dfrac{2\sqrt{2} e^{i \dfrac{\pi}{4}}}{2 e^{-i \dfrac{\pi}{3}}} \\ &= \sqrt{2} e^{i \left( \dfrac{\pi}{4} - \dfrac{-\pi}{3} \right)} \\ &= \sqrt{2} e^{i \dfrac{7\pi}{12}} \end{align*}