Mathématiques du secondaire qualifiant

(2) الاعداد العقدية

3.3 لحق منتصف قطعة [AB]

I منتصف القطعة [AB]2OI=OA+OB
اذن 2.aff(I)= z+z'

3.3.1 خاصية

لتكن A(z) و B(z') نقطتين من المستوى العقدي لحق المنتصف I للقطعة [AB] هو :
aff(I)=z+z'
2

3.3.2 مثال

لتكن A(7+3i) و B(-1+5i) نقطتين من المستوى العقدي
حدد لحق منتصف القطعة [AB]

تصحيح

لدينا : aff(AB)=-8+2i
اذن aff(I)= -4+i

4- معيار عدد عقدي

4.1 تعريف

ليكن z∈ℂ و M(a;b) صورته في معلم
لدينا z=a+bi اذن OM=√(a²+b²) و z.z=a²+b²

4.1.1 تعريف

معيار عدد عقدي z هو عدد حقيقي موجب ونرمز له ب |z| ويساوي المسافة OM حيث M(z).
اي |z|=√(zz)=√(a²+b²)

4.1.2 مثال :

|√2+i|=√(2+1)=√3 ; |4-3i|= 5

المسافة AB

AB=|Zb - Za|, A(Za) ; B(Zb)
امثلة:
A(1+2i) ; B(-3+5i) ; C(0,5+0,2i)
المسافة AB=|Zb-Za|=|-3+5i-(1+2i)|=|-4+3i|=√(16+9)=5
المسافة AC=|Zc-Za|=|0,5+0,2i-(1+2i) =|-0,5-1,8i|=√(0,25+3,24)=√(3,49)
المسافة BC=|Zc-Zb|=|0,5+0,2i-(-3+5i)| =|3,5+4,8i|=√(12,25+23,04)=√(35,29)

4.2 خاصيات

ليكن z;z'∈ℂ حيث z'≠0 و k∈IR و n∈Z
|-z|=|z|=|z| ; |z.z'| = |z|.|z'|
|1|=1 ; |z|=|z|
z'|z'|z'|z'|

|zn| = |z|n
|z + z'|≤|z|+|z'| ;(المتفاوتة المثلثية) بصفة عامة :
|k=n

k=1
zk|=k=n

k=1
|zk|
|k=n

k=1
zk|k=n

k=1
|zk|

ملاحظة :

اذا كان z∈IR فان معيار العدد z هو القيمة المطلقة للعدد z

امثلة

|13|=13; |-27|=27;..

5- عمدة عدد عقدي غير منعدم

نعتبر المعلم المتعامد الممنظم المباشر (O;u;v) في المستوى العقدي

5.1 تعريف

لتكن M(z), z∈ℂ, عمدة z ونرمز لها ب arg z, قياسا بالراديان للزاوية الموجهة (u; OM)
اذا كانت v متجهة صورة للعدد العقدي z فان arg z=mes(u;v)+2kπ حيث k∈ℤ

affixe d'un point

5.2 خاصيات

5.2.1 ميزة عدد حقيقي

z∈IR ⇔ z=0 او arg z= 0+kπ; k∈ℤ

5.2.2 ميزة عدد تخيلي صرفا

z∈iIR ⇔ z=0 او arg z=(π/2)+kπ; k∈ℤ

5.2.3 ملاحظة :

0 ليس له عمدة ويعتبر عددا تخيلي صرفا

5.2.4 خاصيات

z∈ℂ*, arg(z)=- argz+2kπ; k∈ℤ
z∈ℂ*, arg(-z) =π+ argz + 2kπ; k∈ℤ

5.2.5 خاصيات

لتكن z;z'∈ℂ*
z=z' ⇔ | z |=| z' | و argz≡argz'[2π]
arg-z=π+argz +2kπ و argz=-argz+2kπ
argz.z'=argz+argz'+2kπ
argz.z...z = nargz + 2kπ ; k∈IN

التمثيل المبياني هنا ..
affixe d'un point

arg1=-argz'+2kπ
z'
argz=argz-argz'+2kπ
z'

تمرين

ليكن z و z' عددين عقديين اذا كان
argz=π/2 +2kπ و argz'=π/3 +2kπ حيث k∈ℤ حدد arg(-z); arg(z); arg(z.z') و arg(z.z'-1)

6- شكل مثلثي لعدد عقدي

6.1 خاصية وتعريف

6.1.1 خاصية

∀z∈ℂ*, ∃x∈ℝ : z=|z|(cosx + isinx)

6.1.2 تعريف

شكل مثلثي لعدد عقدي z هو الكتابة :
z=|z|(cosx+isinx) حيث x عمدة للعدد z.

6.2 امثلة

6.2.1 مثال 1

حدد شكلا مثلثيا للعدد العقدي z=1+i

تصحيح هنا ..

لدينا : | z |= √2
نحدد x بحيث cosx=1/√2 و sinx= 1/√2
لدينا cosπ/4 = sinπ/4 = (√2)/2 اذن
z= √2(cosπ/4 + isinπ/4) هي كتابة مثلثية للعدد العقدي z

6.2.2 مثال 2 هنا ..

ليكن z=1-√(3)i
لدينا | z | = 2
نحدد x بحيث cosx = 1/2 و sinx = -√3/2
لدينا cos-π/3 = 1/2 و sin-π/3 = -√3/2 اذن كتابة مثلثية للعدد z هي
z= 2(cos-π/3 + isin-π/3)
ونكتب كذلك z = [2;-π/3]

6.2.3 خاصيات

ليكن z=[r;x] و z'=[r';x'] و n∈IN
-z = [r ; π + x] و z= [r ; -x]
z.z' =[rr'; x+x'] و zn=[rn;nx]
1=[1;-x'] ; z=[r;x-x']
z'r' z'r'

7 زاوية متجهتين واستقامية النقط

7.1 احداتيات قطبية

تقديم وتعريف هنا ..

ليكن z=x+iy حيث x و y عددين حقيقيين
z لحق نقطة M لحق من المستوى العقدي المنسوب الى المعلم المتعامد الممنظم والمباشر (O;u;v)
x و y احداتيتان ديكارتيتان للنقطة M وللمتجهة OM ونكتب M(x;y)
نضع OM=r و (u;OM)=θ[2π]
لدينا اذن z=rcosθ+risinθ =r(cosθ+isinθ)

تعريف

ليكن z∈ℂ* بحيث z=[r;θ]
r و θ هما احداتيتان قطبيتان للنقطة M ونكتب M(r;θ)


التمثيل هنا ..
مثال

ليكن z= 1+i√3 لحق نقطة M
لدينا z=[2;π/3] اذن : (2;π/3) زوج احداتيتي قطبيتي للنقطة M ونكتب M(2;π/3)

المرور من الاحداتيات القطبية الى الاحداتيات الديكارتية

لدينا M(r;θ): z=r(cosθ+isinθ)
نعلم ان الشكل الجبري يكتب على الشكل z=x+iy حيث x و y∈IR اذن x=rcosθ و y=rsinθ

مثال

لتكن M(2;π/4) اذن x=2cosπ/4 و y=2sinπ/4
اي x=2.(√2)/2 و y=2.(√2)/2 وبالتالي M(√2;√2)

7.2 زاوية متجهتين

7.2.1 تقديم

لتكن p و q متجهتين
(p;q) = (p;u) + (u;q)
= (u;q) - (u;p) + 2kπ
لدينا aff(p+q) = aff(p)+aff(q)
و aff(kp)=kaff(p)
affAB = aff(B) - aff(A)
AB=|affB - affA|

7.2.2 خاصية

لتكن A(z); B(z'); C(z") و D(z"') نقط من المستوى العقدي
(u;AB)=argz'-argz+2kπ حيث k∈ℤ
(AB;CD) =argc-d+2kπ; k∈ℤ
b-a

تمرين

نعتبر A; B; C بحيث Za=1
Zb=1- i √3
2 2
Zc=1+ i √3
2 2
1) احسب المسافات AB; AC; BC
2) حدد قياسا للزاوية (AB;AC)

تصحيح

1) AB=|Zb-Za|=|(0,5-1)-i(0,5)√3|
=√((-0,5)²+(0,5√3)²)=1
AC=|Zc-Za|=(0,5-1)+i(0,5)√3|
=√((-0,5)²+(0,5√3)²)=1

BC=|Zc-Zb|=|(0,5-0,5)+i(√3)|=3
2)
(AB;AC) =argc-a[2π]
b-a
=arg-0,5+i(0,5)√3[2π]
-0,5-i(0,5)√3
= arg(-0,5+i(0,5)√3)
- arg(-0,5-i(0,5)√3)
= - (-2π)
3 3
= +2kπ ;k∈ℤ
3
= -2π +2kπ ;k∈ℤ
3