Énoncé
Déterminer le module et un argument des nombres complexes suivants.
1.
\(z_1=\dfrac{\sqrt{6}-i\sqrt{2}}{2(1+i)}\)
2.
\(z_2= \left( \dfrac{\sqrt{2}-\sqrt{2}i}{1-i\sqrt{3}} \right)^3\)
Solution
1.
On a :
\(\left\vert z_1 \right\vert= \left\vert \dfrac{\sqrt{6}-i\sqrt{2}}{2(1+i)} \right\vert= \dfrac{\left\vert \sqrt{6}-i\sqrt{2} \right\vert}{\left\vert 2(1+i) \right\vert}= \dfrac{\left\vert \sqrt{6}-i\sqrt{2} \right\vert}{\left\vert 2 \right\vert \left\vert 1+i \right\vert}\)
et
\(\arg(z_1)\equiv \arg\left(\dfrac{\sqrt{6}-i\sqrt{2}}{2(1+i)}\right)\equiv \arg(\sqrt{6}-i\sqrt{2})-\arg(2(1+i)) \ [2\pi]\equiv \arg(\sqrt{6}-i\sqrt{2})- \arg(2)- \arg(1+i) \ [2\pi]\)
Soit
\(\theta\)
un argument de
\(\sqrt{6}-i\sqrt{2}\)
. On a alors :
\(\left\lbrace \begin{array}{l}\cos\theta=\dfrac{\sqrt{6}}{2 \sqrt{2}}=\dfrac{\sqrt{3}}{2}=\cos \dfrac{-\pi}{6}\\\sin\theta_=\dfrac{-\sqrt{2}}{2 \sqrt{2}}= -\dfrac{1}{2}=\sin \dfrac{-\pi}{6}\end{array} \right.\)
donc
\(\theta \equiv -\dfrac{\pi}{6} \ [2\pi]\)
.
On en déduit que :
\(\left\vert z_1 \right\vert=\dfrac{2 \sqrt{2}}{2\sqrt{2}}=1\)
et
\(\arg(z_1)\equiv \theta - \dfrac{\pi}{4}\equiv - \dfrac{2\pi}{12}-\dfrac{3\pi}{12}\equiv -\dfrac{5\pi}{12} \ [2\pi] .\)
2.
On a :
\(\left\vert z_2 \right\vert= \left\vert \left( \dfrac{\sqrt{2}-\sqrt{2}i}{1-i\sqrt{3}} \right)^3 \right\vert= \left\vert \dfrac{\sqrt{2}-\sqrt{2}i}{1-i\sqrt{3}} \right\vert^3= \dfrac{\left\vert \sqrt{2}-\sqrt{2}i \right\vert^3}{\left\vert 1-i\sqrt{3} \right\vert^3}= \dfrac{\left\vert \sqrt{2}(1-i) \right\vert^3}{\left\vert 1-i\sqrt{3} \right\vert^3}= \dfrac{\left\vert \sqrt{2} \right\vert^3 \left\vert 1-i \right\vert^3}{\left\vert 1-i\sqrt{3} \right\vert^3}\)
et
\(\arg(z_2)\equiv \arg \left( \dfrac{\sqrt{2}-\sqrt{2}i}{1-i\sqrt{3}} \right)^3\equiv 3 \left( \arg(\sqrt{2}- \sqrt{2}i)-\arg(1-i\sqrt{3}) \right) \ [2\pi]\)
et
\(\arg(\sqrt{2}- \sqrt{2}i)= \arg(\sqrt{2} (1-i) )= \arg(\sqrt{2}) + \arg(1-i )= \arg(1-i )\)
Donc
\(\arg(z_2)\equiv 3 \left( \arg(1-i ) -\arg(1-i\sqrt{3}) \right) \ [2\pi]\)
Or,
On en déduit que :
\(\left\vert z_2 \right\vert=\dfrac{2 \sqrt{2} \times \left( \sqrt{2} \right)^3}{2^3}= \dfrac{8}{8}= 1\)
et
\(\arg(z_2)\equiv 3 \left( - \dfrac{\pi}{4} - \frac{\pi}{3} \right)\equiv 3 \left( - \dfrac{7\pi}{12} \right)\equiv -\dfrac{7\pi}{4}\equiv \dfrac{\pi}{4} \ [2\pi] .\)
Source : https://lesmanuelslibres.region-academique-idf.fr Télécharger le manuel : https://forge.apps.education.fr/drane-ile-de-france/les-manuels-libres/mathematiques-terminale-expert ou directement le fichier ZIP Sous réserve des droits de propriété intellectuelle de tiers, les contenus de ce site sont proposés dans le cadre du droit Français sous licence CC BY-NC-SA 4.0