Mathématiques du secondaire qualifiant

Nombres complexes (4)

Rappel
1) Soit z∈ℂ* tel que |z|=1
(∃x∈ℝ) : z=cosx + isinx

2) (∀z∈ℂ*) (∃x∈ℝ): z =| z |(cosx + isinx)
L'écriture z=|z|(cosx+isinx) tel que x est un argument de z est appelée forme trigonométrique de z

On écrit aussi z = [ | z | ; x]

3) Soient z=[r;x] et z'=[r';x'] et n∈IN
(-z) = [r ; π + x] et z= [r ; -x]
z.z' =[rr' ; x+x'] et zn=[rn ; nx]

1 = [ 1 ; -x' ]
z'r'
z = [ r ; x-x' ]
z'r'
Exercice 1 tp

Soient z1=1+i ; z2=1-√3i ∈ℂ
1) Déterminer une forme trigonométrique de z1
2) Déterminer une forme trigonométrique de z2
3) Déduire les formes trigonométriques de

- z1 ; z1×z2 et z1
z2
Correction

1) On a | z1 |= √2
On détermine un argument de z1 noté x

cosx = 1 sinx = 1
√(2) √(2)
⇒ x ≡ π[2π]
4

Donc la forme trigonométrique de z1

z1 = √(2)(cosπ + i sinπ)
44
z1 = [ √(2) ; π]
4

2) On a | z2 |= 2
On détermine un argument de z2 noté x

cosx = 1 sinx = - √(3)
2 2
⇒ x ≡ - π[2π]
3

Donc la forme trigonométrique de z

z2 = 2(cos- π + i sin- π)
33
Ou encore z2 = [ 2 ; - π]
3
3) On a z1 = √(2)(cosπ + i sinπ)
44
- z1 = √(2)(cos(π + π ) + isin(π + π)
44
Donc -z1 = [ √(2) ; ]
4
z1z1 = [ 2√(2) ; π + ]
43
Donc z1z2 = [ 2√(2) ; ]
12
z1 = [ √(2) ; π - ]
z2 2 4 3
Donc z1 = [ √(2) ; ]
z2 2 12