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Niveau école ingénieur
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Transformation d'une droite

Posté par
Lukachu
08-03-23 à 12:44

Bonjour,
J'ai un devoir maison pour le 17 mars sur lequel je bute un peu.
Voici l'énoncé :

On considère l'application qui à tout nombre complexe z associe le complexe 𝑓(𝑧)=(𝑧+1)/(𝑧+𝑖). 𝑓(𝑧)=𝑋+𝑖 𝑌
Dans cette partie, on considère deux droites 𝐷𝑎 d'équation 𝑦=𝑎𝑥. On va étudier comment elles se transforment sous l'action de f. On tente enfin une généralisation.
1) a) Donnez l'écriture des affixes des points M situés sur 𝐷1 en utilisant seulement le paramètre x.
b) Donnez, en fonction de x, l'expression de 𝑓(𝑧) pour les points de 𝐷1.
c) En utilisant Excel, calculez sur deux colonnes les valeurs de X et Y pour des valeurs de x allant de −10 à 10 par pas de 0,1. Représentez le nuage des points ainsi obtenus. Vous joindrez cette figure au devoir.
d) Que peut-on conjecturer concernant la transformation de la droite 𝐷1 ?
e) Calculez 𝐴=𝑋2+𝑌2. Que pouvez-vous en conclure ?
2) Le point (1 ;0) est-il l'image d'un point de la droite 𝐷1 ? Justifiez avec soin.
3) Comment une autre droite passant par l'origine sera-t-elle transformée par f ? On étudie ici le cas de la droite 𝐷3.
a) Tracez avec Excel le nuage des points obtenus en reprenant une démarche similaire. Joignez également la figure obtenue.
b) Que pouvez-vous conjecturer d'après le nuage obtenu ?
c) Conjecturez les coordonnées du centre de la figure que l'on devine.
d) Vérifiez par le calcul la validité de votre conjecture. Et en déduire une autre valeur caractéristique de cette figure.
4) Après votre travail sur la transformation des droites 𝐷1 et 𝐷3, pensez-vous qu'une généralisation pour 𝐷𝑎 est-elle envisageable ? Justifiez votre réponse avec soin.

pour la 1)a), j'ai trouvé z=x+iax et en remplacant a=1 j'ai z=x(1+i)
b) en reprenant l'expression de f(z), en multipliant par le conjugué, je suis arrivée à f(z)=((-1-2x)i+2x+2x^2)/(1+2x+2x^2)
c) J'ai ce graphique :

d) C'est ici que je bloque : je ne trouve pas de quelle transformation il s'agit.

Merci à vous pour l'aide que vous m'apporterez.
Belle journée

Transformation d\'une droite

Posté par
mathafou Moderateur
re : Transformation d'une droite 08-03-23 à 13:56

Bonjour,

pour voir quoi que ce soit il faut faire le nuage de points dans le plan complexe
c'est à dire un seul nuage de points de coordonnées (X, Y) et pas deux nuages de points, un pour X en fonction de x et l'autre de Y en fonction de x

Posté par
carpediem
re : Transformation d'une droite 08-03-23 à 13:57

salut

ton graphique ne va pas : ce qu'on veut c'est le nuage de points de coordonnées (X, Y)

Posté par
Lukachu
re : Transformation d'une droite 08-03-23 à 13:59

D'accord merci beaucoup.
Je vais essayer de faire ça

Posté par
Lukachu
re : Transformation d'une droite 08-03-23 à 14:03

Je pense que maintenant c'est mieux. La transformation est plus visible.

Transformation d\'une droite

Posté par
mathafou Moderateur
re : Transformation d'une droite 08-03-23 à 15:18

Oui, dans un repère orthonormé (même échelle en X et en Y) cela ressemble à quoi ? (question d)

Posté par
mathafou Moderateur
re : Transformation d'une droite 08-03-23 à 15:51

ou peut être ce qui te bloque est la compréhension "grammaticale" de la phrase

on ne te demande pas "la transformation" (caractériser la transformation de tous les points du plan par un nom comme "symétrie", "homothétie" etc etc)

mais la transformation de la droite (en quoi est transformée la droite)

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Transformation d'une droite 09-03-23 à 09:28

Bonjour,
Une traduction de certaines phrases de l'énoncé qui peut aider :
"Dans cette partie, on considère deux droites 𝐷𝑎 d'équation 𝑦=𝑎𝑥. On va étudier quelles sont leurs images par la transformation f."
"d) Que peut-on conjecturer concernant l'image de la droite 𝐷1 ?"

Posté par
Lukachu
re : Transformation d'une droite 10-03-23 à 13:44

Ah oui d'accord je comprends mieux.
Donc la droite est transformée en un cercle de centre O(0,0) et de rayon 1. Cette conjecture est vérifiée quand on calcule X2+Y2 qui nous donne 1.

Merci beaucoup pour vos réponses

Posté par
mathafou Moderateur
re : Transformation d'une droite 12-03-23 à 10:12

pour le blocage pour avertissement, attendre passivement n'est pas le bon choix ...
dommage que tu aies choisi de laisser tomber



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