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Nombres complexes

Posté par
deadinsoul
03-06-12 à 22:30

Bonjour voici le 1 exercice du Bac de nouvelle Calédonie de cette année Bac S - Nouvelle Calédonie - Mars 2012

Partie A :
On considère le polynôme P défini sur par P(z)=z^3 - (2+i2)z² + 2(1+i2)z - 2i2.

1. Montrer que le nombre complexe zo = i2 est solution de l'équation P(z)=0.

2. a) Déterminer les réels a et b tels que P(z)= (z-i2)(z²+az+b).
    b) En déduire les solutions dans de l'équation P(z)=0.


Partie B :

Le plan complexe est muni d'un repère orthonormé direct . On prendra 2 cm pour unité graphique.
On considère les points A, B, J et K d'affixes respectives : za=1+i ; zb=1-i ; zj=i2 ; zk= e((3i)/4)

1. Placer les points A, B, J, K sur une figure qui sera complétée au fur et à mesure de l'exercice.

2. Soit L le symétrique du point J par rapport au point K. Montrer que l'affixe de L est égale à -2.

3. Montrer que les points A, B, J et L appartiennent à un même cercle dont on précisera le centre et le rayon.

4. Soit D le point d'affixe zD=-1+i . On considère la rotation r de centre O qui transforme J en D.
    a) Déterminer une mesure de l'angle de la rotation r.
    b) Soit C l'image du point L par la rotation r. Déterminer l'affixe du point C.

5. Quelle est la nature du quadrilatère ABCD ? Justifier la réponse.


Mes réponses:

1) P(zo) = (i2)^3 - 2(2+i2)(i2)² + 2(1+i2)i2 - 2i2
P(zo) = -2i2 + 4 + 2i2 + 2i2 - 4 - 2i2
P(zo)=0

zo est bien une solution P(z)=0

2a) P(z)= z^3 - 2z² - i2z² + 2z + 2i2z - 2i2
P(z) = (z - i2)(z² - 2z + 2)

a= -2  et b = 2

b)

P(z)=0  <=>   (z - i2)(z² - 2z + 2) = 0

z-i2 = 0   <=>  z=i2   z=zo
ou alors
z² - 2z + 2 = 0
= 4 - 8 = -4
z1 = (2 - i-(-4))/2 = 1-i
z2 = (2 + i-(-4))/2 = 1+i

Les solutions sont donc z0 z1 et z2.

Parti B:

2) Pour cette question, peut-on consindérer que L est l'image de J dans l'homothétie de centre K et de rapport -1 ? car j'ai essayer avec la formule z' - = k(z - ) mais je ne suis pas arriver a la bonne conclusion. je suis donc parti du principe que l'on faisait une translation:

zJ-zK = 2/2 + i2/2

zL = zK - (2/2 + i2/2)
zL = -2

3) C'est ici que je bloque, je ne sais pas comment on trouve le centre du cercle lorsque l'on possède l'affixe de 4 de ces points.

Merci d'avance pour votre aide !

Posté par
DHilbert
re : Nombres complexes 03-06-12 à 22:47

Partie B : 2) Plus simplement, que penses-tu de ce que \frac{z_L+z_J}{2}=z_K, vu que K=\mathrm{mil}\,[J,\,L] ?

A +

Posté par
DHilbert
re : Nombres complexes 03-06-12 à 22:56

3) Utiliser le fait que |z_J-z_{\Omega}|^2=|z_L-z_{\Omega}|^2 ! Trouver z_{\Omega} et en déduire le rayon. Enfin, vérifier que les points A et B appartiennent audit cercle.

A +

Posté par
deadinsoul
re : Nombres complexes 03-06-12 à 23:06

2) Ah oui et donc zL = 2zK - zJ = 2(-2/2 + i2/2) - i2 = -2

3) Pourquoi mettre les modules au ² ?

Posté par
DHilbert
re : Nombres complexes 04-06-12 à 08:31

Si Z est un complexe, il me semble plus simple d'utiliser |Z|^2=Z\,\overline{Z} que |Z|=\sqrt{Z\,\overline{Z}} !

Ainsi dois-tu trouver z_{\Omega} tel que (z_J-z_{\Omega})\,(\overline{z}_J-\overline{z}_{\Omega})=(z_L-z_{\Omega})\,(\overline{z}_L-\overline{z}_{\Omega}).

A +

Posté par
deadinsoul
re : Nombres complexes 04-06-12 à 17:56

J'ai essayer de faire le calcul en remplaçant par les valeurs mais je n'arrive pas a trouve le bon résultat, pourriez vous me le détaillez s'il vous plait ?

Posté par
DHilbert
re : Nombres complexes 04-06-12 à 22:02

En fait, dans ce cas précis, il faut se servir de la question 1, placer le point L et émettre une conjecture concernant les points A, B, J et L. Enfin, il reste à vérifier cette conjecture en déterminant |z_A|^2, |z_B|^2, |z_J|^2 et |z_L|^2.

Sinon, tu peux te focaliser sur les médiatrices des segments respectifs [A,\,B] et [J,\,L]. Du fait que les points A, B, J et L doivent appartenir à un même cercle à déterminer, quelle est la caractéristique de ces deux médiatrices ?

A +

Posté par
deadinsoul
re : Nombres complexes 04-06-12 à 22:45

On voi qu'elles se coupent en 0 qui est le centre du cercle de rayon 2, mais ici c'est un coup de chance que sa tombe sur un point déja défini, si cela avait été autrement comment faire sans les médiatrices ?



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