Mathématiques du secondaire qualifiant

Nombres complexes (4)

1.2 Conjugué d’un nombre complexe

1.2.1 Définition

Soit z=a+bi∈ℂ tel que a;b∈IR.
Le nombre complexe a-bi est appelé Conjugué du nombre complexe z et est noté z.
On écrit z = a+ib
ou encore z = a-ib.

Exemples
7+3i=7-3i et -2-i= -2+i.

Réprésentation graphique
Soit z∈ℂ et M son point image. On représente M'(z) tel que z est le conjugué de z.

1.2.2 Propriétés

Soient z et z' deux nombres complexes avec z'≠0
k∈IR et n∈ℤ.

z+z' = z + z' k.z = k.z
z.z' = z.z' z.z...z = (z)n
( 1 ) = 1 ( z ) = z
z z z' z'
Exercice 1 tp

Sans déterminer la forme algébrique
donner le conjugué de z et de z'
sachant que z=(4-5i).(3+i)

et z'=4-5i
3+i
Correction

z = (4-5i)(3+i) = (4-5i) × (3+i)
Donc z = (4+5i)(3-i).

z'= 4-5i =4+5i
3+i3-i

1.4 Module d’un nombre complexe

Dans le plan complexe rapporté à un repère orthonormé direct (O;u;v), on considère un point M(a;b) d'affixe z=a+ib avec a;b∈IR.
En utilisant le théorème de Pythagore appliqué au triangle rectangle OAM on obtient
OM² = a²+b² ou encore OM=√(a²+b²).
Et on a z.z=a²+b².

1.4.1 Définition

Soit z∈ℂ et M son point image.
Le module de z, noté |z| est la distance OM
ou encore |z|=√(zz) = √(a²+b²).

Exemples
| 5 + 3i | = √(5²+3²) = √(34)
|√2+i√7| = √((√2)²+(√7)²) = 3.

|1-√(3)i|= √(1²+(-√(3))²) = 2.

1.4.2 Propriétés

Soient z;z'∈ℂ avec z'≠0 ; k∈IR et n∈ℤ.
|-z| = |z| = |z|
|z.z'| = |z|.|z'|

| 1 |= 1
z' |z'|
| z |= |z|
z' |z'|

|zn| = |z|n
|z + z'|≤|z|+|z'| (l’inégalité triangulaire).

Cas général

| k=n

k=1
zk| = k=n

k=1
|zk|
| k=n

k=1
zk | k=n

k=1
|zk|

Remarque
Si z∈IR alors le module de z est la valeur absolue de z.

Exemples
| 0 | = 0
| 13 | = 13
| -27 | = 27.