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Niveau Maths sup
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Bijection et application complexe

Posté par
disz
02-11-21 à 11:01

Bonjour Je vous demande de l'aide  sur  une question de l'exercice suivant .

On note  I l'application z\rightarrow \frac{1}{z} sur *
1)Montrer que I est  bijective sur  * et déterminer sa réciproque
2)Quelle est  l'image de  U  par  I ( Le cercle unité) ?  Montrer que l'image d'un cercle de centre O est un cercle ?
3) Montrer que l'image d'un cercle passant par  0 ( mais privée  de 0) est une droite

4)Montrer  que l'image  d'un cercle  ne passant pas  par 0 est un cercle .

Donc pour la première question j'ai trouver  que la réciproque c'était \frac{1}{z}
Pour la seconde j'ai posé  calculer l'image de re^{i\theta} est je trouve  1/r  times e^{-i\theta} donc  l'image est sur un cercle de rayon 1/ r avec r différent de 0
Mais  a partir de la je  séche car la seule facon d'écrire mon ensemble de départ est la suivante
On note A  le centre du cercle différent de l'origine et de rayon r .
{z tel que  |z-a|=r}.

Pouvez vous m'aider ?
Je vous remercie par avance

Posté par
GBZM
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 11:13

Bonjour,

L'équation du cercle de centre a et de rayon r peut aussi s'écrire |z-a|^2=r^2. Et |z-a|^2= {?}

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 11:18

ben jj'ai plusieurs idée  mais je ne pense pas qu'elle conviennent .
(x-xa)²+(y-ya

ou
\bar{z-a}(z-a).

Posté par
GBZM
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 11:21

Faire intervenir les parties réelles et imaginaires de z n'est sans doute pas l'esprit de l'exercice.
Ne t'arrête pas là, continue !

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 11:25

Je me suis demandée si cela etait vrai .
COmme I est une bijection  l'exercice revient a démontrer que l'image d'une droite est un cercle ??

Posté par
GBZM
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 11:42

Ce qu'on te demande de montrer, c'est que l'image par I d'un cercle passant par 0 privé de 0 est une droite passant par l'origine.
Retrousse-toi les manches et vas-y ! Ne tourne pas autour du pot.

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 11:44

GBZM @ 02-11-2021 à 11:21

Faire intervenir les parties réelles et imaginaires de z n'est sans doute pas l'esprit de l'exercice.
Ne t'arrête pas là, continue !

Le je séche complétement .  Car les exponentielle  Je peux écrire  que

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 11:48

Soit z  appartenant au centre A  de rayon module de A. donc
z=a+mod(a) x e^{i\theta}

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 11:49

et je ne vois pas comment définir  une droite en complexe  .
La seule  que je connais est la suivante : z-za=k(z-zb)

Posté par
GBZM
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 12:37

Pourquoi ne pars-tu pas de l'équation du cercle sous la forme
(z-a)(\overline z-\overline a)=r^2 ? Allez, je t'aide en faisant un pas : je développe.
z\overline z-a\overline z -\overline a z +a\overline a=r^2
Si ce cercle passe par 0, qu'arrive-t-il à cette équation ?
Comment est l'équation de l'image par z\mapsto 1/z ?

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 16:32

Je suis déja partie par la .  et je me suis retrouvé à :
\bar{z}-a-\bar{a}=\frac{1}{z}(r²-\left|a \right|+a\bar{z})
donc   je ne voyais pas ou aller

GBZM @ 02-11-2021 à 12:37

]

Comment est l'équation de l'image par z\mapsto 1/z ?

Je ne comprend pas le sens de la question

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 16:46

J'ai  pas  vu un truc  j'obtiens du coup :
\bar{z}z-a\bar{z}-\bar{a}z=0

Posté par
GBZM
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 16:50

OK, c'est l'équation d'un cercle passant par 0. Du coup, quelle est l'équation de l'image de ce cercle (privé de 0) par la transformation z\mapsto 1/z (qui est sa propre inverse) ?

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 17:04

alors la j'arrive à ca :
f(z)=\frac{1}{z}=\frac{\bar{z}}{\bar{z}z}=\frac{\bar{z}}{a\bar{z}+\bar{a}z}
  mais la je  suis perdu .

Posté par
GBZM
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 17:09

Tu fais un peu n'importe quoi, là.
Reformulons la question.
On pose, pour z\neq 0, w=1/z (et donc z=1/w).
Si z vérifie l'équation z\overline z -a\overline z - \overline a z =0, quelle équation est vérifiée par w ?

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 17:20

je comprend mon incompréhension .


Maintenant avec  votre indication :
J'obtient \frac{1-aw-\bar{a}\bar{w}}{w\bar{w}}=0

Posté par
GBZM
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 17:21

Plus simplement ?

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 17:23

Comme z est non nul   donc w aussi donc on a
1=aw+\bar{aw}

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 17:24

et  1=2re(aw)??

Posté par
GBZM
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 17:26

C'est l'équation de quel sous-ensemble du plan de la variable complexe ?

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 17:28

Je suis arrivé  en détaillant  que le  point w  vérifie . x_ax-y_ay=1/2 donc à une droite

Posté par
GBZM
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 17:32

Il resterait à argumenter que l'image du cercle moins 0 est bien toute la droite.
Tu peux t'attaquer au 4, même démarche.

Posté par
GBZM
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 17:35

Je corrige un lapsus :

GBZM @ 02-11-2021 à 11:42

Ce qu'on te demande de montrer, c'est que l'image par I d'un cercle passant par 0 privé de 0 est une droite ne passant pas par l'origine.

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 17:47

GBZM @ 02-11-2021 à 17:32

Il resterait à argumenter que l'image du cercle moins 0 est bien toute la droite.
Tu peux t'attaquer au 4, même démarche.

Comment  je peux argumenter cela

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 18:21

Si je reprend le meme principe  J'arrive à l'équation suivante:

1-\bar{aw}-aw+\left|aw \right|²=r²

donc  j'obtiens1-2re(aw)=\left|w \right|²(r²-\left|a \right|²)
Mais j'ai l'impression de pas bien partir

Posté par
GBZM
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 18:28

Tu sais d'après l'énoncé que tu dois trouver l'équation d'un cercle, c.-à-d. une équation de la forme |w-b|^2=s^2

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 19:48

disz @ 02-11-2021 à 18:21

Si je reprend le meme principe  J'arrive à l'équation suivante:

1-\bar{aw}-aw+\left|aw \right|²=r²


j'ai fais une erreur  ca doit étre :
1-\bar{aw}-aw+\left|aw \right|²=r²\times \left|w \right|²

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 19:49

j'ai envie de diviser  par module de a  mais  mon membre de gauche m'embétent un peu trop

Posté par
GBZM
re : Bijection et application complexe 02-11-21 à 20:55

Quand tu développes, tu trouves
w\overline w -b\overline w -\overline b w +b\overline b -s^2=0
Tu dois arriver à cette forme, avec b et s qui dépendent bien sûr de a et r.

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 03-11-21 à 07:52

Du coup  a prés un travail  cette nuit  . j'ai fini par obtenir :
b=\frac{1}{a} \times\frac{\left|a \right|²}{\left|a \right|²-r²}
et
s²=\frac{1}{\left|a \right²|} \times \frac{1}{\left|a \right|²-r²}
Soucis  c'est que  le s² n'est pas forcément positifs

Posté par
GBZM
re : Bijection et application complexe 03-11-21 à 08:39

C'est parce que tu t'es trompé dans le calcul de s^2, en oubliant le b\overline b de l'équation ci-dessus.

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 03-11-21 à 08:43

ah merci  si  mon  b est faux  ben je ne sais pas comment trouvé  

Posté par
GBZM
re : Bijection et application complexe 03-11-21 à 08:47

Tu devrais lire ce que j'écris avec plus d'attention. Je n'ai pas écrit que ton b est faux. J'ai écrit que tu t'es trompé dans ton calcul de s^2, et j'ai pointé la cause de ton erreur dans le calcul de s^2.

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 03-11-21 à 08:53

Je ne  vois pas ou est mon erreur puisque   je n'ai pas oublié mon b\bar{b} dans mon calcul car pour étre  sur  de l'avoir  je l'ai ajouter puis  supprimer  

Posté par
disz
re : Bijection et application complexe 03-11-21 à 08:58

j'ai fais une erreur de signe toute bete  dans une ligne
donc je trouve
s²=\frac{1}{\left|a \right|²} \times \frac{r²(\left|a \right|²}{(\left|a \right|²-r²)²}



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