🔷 Les nombres complexes — Partie 2

Forme trigonométrique et exponentielle · 29 exercices corrigés

Exercice 1 ⭐

Déterminer les modules des nombres complexes suivants :

  1. z1=15−i

  2. z2=−5+5i

  3. z3=7−12i

  4. z4=8i

  5. z5=9−3

  6. z6=3−3i

  7. z7=i+5

  8. z8=−7+i7

  9. z9=43+7i2

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Rappel. Pour z=a+ib, on a |z|=a2+b2.

  1. |z1|=152+(−1)2

    =226 .

  2. |z2|=(−5)2+52

    =50

    =52 .

  3. |z3|=72+(−12)2

    =193 .

  4. |z4|=02+82=8.

  5. |z5|=|9−3|

    =9−3 (car 9−3>0).

  6. |z6|=(3)2+(−3)2

    =12

    =23 .

  7. |z7|=(5)2+12

    =6 .

  8. |z8|=(−7)2+(7)2

    =14 .

  9. |z9|=(43)2+(72)2

    =48+98

    =146 .

Exercice 2 ⭐

Dans chaque cas , calculer le module:

  1. Z1=3i+21+i3

  2. Z2=(−2+i3)5

  3. Z3=3(2+4i)(2−4i)2

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Rappel. Pour z=a+ib, |z|=a2+b2 ; |z1z2|=|z1||z2| ; |z1z2|=|z1||z2| ; |zn|=|z|n.

  1. Z1=3i+21+i3 : |3i+2|=22+32

    =13 , |1+i3|=1+3=2. |Z1|=132

  2. Z2=(−2+i3)5 : |−2+i3|=4+3

    =7 . |Z2|=(7)5=75/2=497

  3. Z3=3(2+4i)(2−4i)2 : |2±4i|=4+16=25. |Z3|=3⋅(25)⋅(25)2=3⋅(25)⋅20=1205

Exercice 3 ⭐

Dans chaque cas , calculer le module:

  1. z1=12−3i

  2. z2=1−i35i

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Rappel. |1z|=1|z| .

  1. z1=12−3i : |2−3i|=4+9=13. |z1|=113

  2. z2=1−i35i : |1−i3|=1+3=2, |5i|=5. |z2|=25

Exercice 4 ⭐

Dans chaque cas , calculer le module:

  1. z1=(3+i)10

  2. z2=(2−i)5

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Rappel. |zn|=|z|n.

  1. z1=(3+i)10 : |3+i|=3+1=2. |z1|=210=1024

  2. z2=(2−i)5 : |2−i|=4+1=5. |z2|=(5)5=55/2=255

Exercice 5 ⭐

Déterminer les modules des nombres complexes suivants :

  1. z1=(2+3i)3

  2. z2=−5i(7−3i)

  3. z3=2i(3+5i)3i+4

  4. z4=1(−3−5i)4

  5. z5=57+52i

  6. z6=(6+5i)4

  7. z7=−(5i+1)(3−2i)

  8. z8=(3+i11)3i−11

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Rappels. |z1z2|=|z1||z2| , |z1z2|=|z1||z2| , |zn|=|z|n.

  1. z1=(2+3i)3 : |2+3i|=4+9=13. |z1|=(13)3=1313

  2. z2=−5i(7−3i) : |−5i|=5, |7−3i|=49+9=58. |z2|=558

  3. z3=2i(3+5i)3i+4 : |2i|=2, |3+5i|=9+25=34, |3i+4|=9+16=5. |z3|=2345

  4. z4=1(−3−5i)4 : |−3−5i|=9+25=34. |z4|=1|−3−5i|4=1(34)4=1342=11156

  5. z5=57+52i : |z5|=(57)2+(52)2=175+54=7054=7052

  6. z6=(6+5i)4 : |6+5i|=6+25

    =31 . |z6|=(31)4=312=961

  7. z7=−(5i+1)(3−2i) : |5i+1|=1+25=26, |3−2i|=3+4

    =7 . |z7|=267=182

  8. z8=3+i113i−11 : |3+i11|=9+11

    =25 , |3i−11|=9+11

    =25 . |z8|=2525=1

Exercice 6 ⭐

On se place dans le plan plan complexe. Soient z et z′ deux complexes quelconques .

  1. Trouver des valeurs de z et z′ telles que |z+z′|=|z|+|z′|. puis |z+z′|≠|z|+|z′|. Illustrer par une figure.

  2. Montrer que |zz′|=|z||z′|.

  3. Montrer que si z≠0 alors |1z|=1|z|.

  4. En déduire que z≠0 alors |z′z|=|z′||z| .

Démonstration de |zn|=|z|n

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  1. Exemples et figure.

    Cas d’égalité (|z+z′|=|z|+|z′|). Choisir deux vecteurs colinéaires de même sens (ou l’un nul) : z=1+i,z′=2(1+i). Alors |z|=2,|z′|=22,z+z′=3(1+i) et |z+z′|=32=|z|+|z′|.

    Cas strict (|z+z′|<|z|+|z′|). Prendre des directions différentes, par ex. orthogonales : z=1,z′=i. Alors |z|=|z′|=1,|z+z′|=|1+i|=2<2=|z|+|z′|.

    Condition d’égalité (théorème). On a |z+z′|≤|z|+|z′|, avec égalité si et seulement si z et z′ sont colinéaires et de même sens (i.e. z′=tz avec t≥0), ou bien si l’un des deux est nul.

  2. Multiplicativité du module : |zz′|=|z||z′|.

    Soient z=a+ib et z′=c+id. Alors zz′=(ac−bd)+i(ad+bc), d’où |zz′|2=(ac−bd)2+(ad+bc)2=(a2+b2)(c2+d2)=|z|2|z′|2. Comme les modules sont ≥0, on obtient |zz′|=|z||z′|.

  3. Module de l’inverse : |1z|=1|z| si z≠0.

    Par multiplicativité, 1=|1|=|z⋅1z|=|z||1z|⇒|1z|=1|z|.

  4. Quotient : |z′z|=|z′||z| si z≠0.

    En effet, |z′z|=|z′|⋅|1z|=|z′|⋅1|z|=|z′||z|.

Par récurrence. Pour n=1, c’est vrai. Supposons |zn|=|z|n. Alors |zn+1|=|zn⋅z|=|zn||z|=|z|n|z|=|z|n+1. Donc la propriété est vraie pour tout n. (Pour n∈ℤ et z≠0, on étend via |z−n|=|z|−n.)

Exercice 7 ⭐

Donner un argument des nombres complexes suivants :

z0=4 z1=−5i z2=−5 z3=12i
z4=1+i z5=3−3i z6=−33−33i z7=−37+37i
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  • z0=4 : {|4|=4cosθ=1,sinθ=0⇒r=4,θ=0⇒4=4[cos(0)+isin(0)]=4ei0. Donc un argument de z0 est 0.

  • z1=−5i : {|−5i|=5cosθ=0,sinθ=−1⇒r=5,θ=−π2⇒−5i=5[cos(−π2)+isin(−π2)]=5e−iπ/2. Donc un argument de z1 est −π2.

  • z2=−5 : {|−5|=5cosθ=−1,sinθ=0⇒r=5,θ=π⇒−5=5[cos(π)+isin(π)]=5eiπ. Donc un argument de z2 est π.

  • z3=12i : {|12i|=12cosθ=0,sinθ=1⇒r=12,θ=π2⇒12i=12[cos(π2)+isin(π2)]=12eiπ/2. Donc un argument de z3 est π2.

  • z4=1+i : {|1+i|=2cosθ=12,sinθ=12⇒r=2,θ=π4⇒1+i=2[cos(π4)+isin(π4)]=2eiπ/4. Donc un argument de z4 est π4.

  • z5=3−3i : {|3−3i|=32cosθ=12,sinθ=−12⇒r=32,θ=−π4⇒3−3i=32[cos(−π4)+isin(−π4)]=32e−iπ/4. Donc un argument de z5 est −π4.

  • z6=−33−33i : {|z|=(33)2+(33)2=36cosθ=−12,sinθ=−12⇒r=36,θ=−3π4⇒z=36[cos(−3π4)+isin(−3π4)]=36e−i3π/4. Donc un argument de z6 est −3π4.

  • z7=−37+37i : {|z|=(37)2+(37)2=327cosθ=−12,sinθ=12⇒r=327,θ=3π4⇒z=327[cos(3π4)+isin(3π4)]=327ei3π/4. Donc un argument de z7 est 3π4.

Astuce (factoriser rapidement pour lire l’argument).

  • 3−3i=3(1−i) ⇒ même argument que 1−i : −π4.

  • −33−33i=(−33)(1+i) arg(1+i)=π4 puis facteur négatif ⇒ on ajoute π : π4+π=5π4≡−3π4 (principal).

  • −37+37i=37(−1+i) ⇒ même argument que −1+i : 3π4.

Exercice 8 ⭐

Donner un argument des nombres complexes suivants :

z0=32+i2 z1=22+i22 z2=12+i32 z3=−32+i12
z4=−12+i32 z5=−1 z6=−32−i12 z7=12−i32
z8=−12−i32 z9=−i z10=32−i2 z11=−22+i22
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  • z0=32+i2 : {r=|z0|=1cosθ=32,sinθ=12⇒θ=π6⇒z0=cos(π6)+isin(π6)=eiπ/6. Donc un argument de z0 est π6.

  • z1=22+i22 : r=1,cosθ=sinθ=22⇒θ=π4. Donc un argument de z1 est π4.

  • z2=12+i32 : r=1,cosθ=12,sinθ=32⇒θ=π3. Donc un argument de z2 est π3.

  • z3=−32+i12 : r=1,cosθ=−32,sinθ=12⇒θ=5π6. Donc un argument de z3 est 5π6.

  • z4=−12+i32 : r=1,cosθ=−12,sinθ=32⇒θ=2π3. Donc un argument de z4 est 2π3.

  • z5=−1 : r=1,cosθ=−1,sinθ=0⇒θ=π. Donc un argument de z5 est π.

  • z6=−32−i12 : r=1,cosθ=−32,sinθ=−12⇒θ=−5π6. Donc un argument de z6 est −5π6.

  • z7=12−i32 : r=1,cosθ=12,sinθ=−32⇒θ=−π3. Donc un argument de z7 est −π3.

  • z8=−12−i32 : r=1,cosθ=−12,sinθ=−32⇒θ=−2π3. Donc un argument de z8 est −2π3.

  • z9=−i : r=1,cosθ=0,sinθ=−1⇒θ=−π2. Donc un argument de z9 est −π2.

  • z10=32−i2 : r=1,cosθ=32,sinθ=−12⇒θ=−π6. Donc un argument de z10 est −π6.

  • z11=−22+i22 : r=1,cosθ=−22,sinθ=22⇒θ=3π4. Donc un argument de z11 est 3π4.

Exercice 9 ⭐

En factorisant , donner un argument des nombres complexes suivants :

z0=3+i z1=53−5i z2=−34−i14 z3=7312+i712
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  • z0=3+i=2(32+i2) (facteur >0 donc l’argument ne change pas) ⇒θ=π6⇒z0=2[cos(π6)+isin(π6)]=2eiπ/6. Donc un argument de z0 est π6.

  • z1=53−5i=5(3−i)=10(32−i2) ⇒θ=−π6⇒z1=10[cos(−π6)+isin(−π6)]=10e−iπ/6. Donc un argument de z1 est −π6.

  • z2=−34−i4=−14(3+i)=−12(32+i2) Argument de (32+i2)=π6,facteur négatif (−)⇒on ajoute π. ⇒θ=π6+π=7π6≡−5π6(principal). z2=12[cos(−5π6)+isin(−5π6)]=12e−i5π/6. Donc un argument de z2 est −5π6.

  • z3=7312+712i=76(32+i2) (facteur >0) ⇒θ=π6⇒z3=76[cos(π6)+isin(π6)]=76eiπ/6. Donc un argument de z3 est π6.

Astuce à retenir.

  • Multiplier par un réel positif ne change pas l’argument.

  • Multiplier par un réel négatif ajoute π (puis on ramène l’angle dans (−π,π] si besoin).

  • Repérer rapidement les couples (32,12), (22,22), etc. pour lire l’angle.

Exercice 10 ⭐

  1. Déterminer une forme exponentielle de 1+i3.

  2. En déduire une forme exponentielle de

    1. (1+i3)4

    2. 1+i3¯

    3. 2(1+i3)3

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1) Forme exponentielle de 1+i3

{r=|1+i3|=12+(3)2=2cosθ=12,sinθ=32⇒θ=π3 1+i3=2[cos(π3)+isin(π3)]=2eiπ/3.

Rappels utiles : (reiθ)n=rneinθ,

reiθ¯=re−iθ ,

1(reiθ)n=r−ne−inθ .

2) Dérivations à partir de 1+i3=2eiπ/3

  1. (1+i3)4=(2eiπ/3)4=24ei4π/3=16ei4π/3(aussi 16e−i2π/3).

  2. 1+i3¯=2eiπ/3¯=2e−iπ/3=2e−iπ/3.

  3. 2(1+i3)3=2(2eiπ/3)3=223eiπ=14e−iπ=14eiπ.

Exercice 11 ⭐⭐

  1. Déterminer une forme exponentielle de 1−i.

  2. En déduire une forme exponentielle de

    1. (1−i)5

    2. 1−i¯

    3. 5(1−i)2

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1) Forme exponentielle de 1−i

{r=|1−i|=12+(−1)2=2cosθ=12,sinθ=−12⇒θ=−π4 1−i=2[cos(−π4)+isin(−π4)]=2e−iπ/4.

Formules utiles : (reiθ)n=rneinθ,

reiθ¯=re−iθ ,

1(reiθ)n=r−ne−inθ .

  1. (1−i)5=(2e−iπ/4)5=25/2e−i5π/4=42ei3π/4 (réduction mod 2π).

  2. 1−i¯=1+i=2eiπ/4.

  3. 5(1−i)2=5(2e−iπ/4)2=52e−iπ/2=52eiπ/2.

Exercice 12 ⭐⭐⭐

On donne z1=1+i3 et z2=2+2i.

  1. Déterminer une forme exponentielle de z1 et z2.

  2. En déduire une forme exponentielle de :

    • z1¯

    • 1z2

    • (z1)2(z2)3

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Données : z1=1+i3, z2=2+2i.

  1. Formes exponentielles de z1 et z2. |z1|=12+(3)2=2,argz1=π3⇒z1=2eiπ/3. |z2|=22+22=22,argz2=π4⇒z2=22eiπ/4.

  2. Dérivations. z1¯=2e−iπ/3,1z2=122e−iπ/4. (z1)2(z2)3=(22ei2π/3)((22)3ei3π/4)=642ei(2π/3+3π/4)=642ei17π/12.

Exercice 13 ⭐⭐⭐

On donne z1=3−3i et z2=−3+i.

  1. Déterminer une forme trigonométrique, puis une forme exponentielle de :

    • z1

    • z2

    • z1z2

  2. En déduire les valeurs exactes de :

    • cos(19π12)

    • sin(19π12)

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Données : z1=3−3i, z2=−3+i.

  1. Trigonométrique puis exponentielle. |z1|=32,argz1=−π4⇒z1=32(cos(−π4)+isin(−π4))=32e−iπ/4. |z2|=2,cosθ=−32,sinθ=12⇒θ=5π6⇒z2=2(cos5π6+isin5π6)=2ei5π/6. z1z2:|z1z2|=62,arg(z1z2)=−π4+5π6=7π12⇒z1z2=62ei7π/12.

  2. Valeurs exactes de cos(19π12) et sin(19π12). On a 19π12=π+7π12, donc cos(19π12)=−cos(7π12),sin(19π12)=−sin(7π12). Or z1z2|z1z2|=ei7π/12=cos(7π12)+isin(7π12), et z1z2=(3−33)+i(3+33), |z1z2|=62. Ainsi cos(7π12)=3−3362=1−322=2−64, sin(7π12)=3+3362=1+322=2+64. Donc cos(19π12)=6−24,sin(19π12)=−2+64.

Exercice 14 ⭐⭐

On donne j=−12+i32.

  1. Déterminer une forme exponentielle de j.

  2. En déduire une forme exponentielle, puis la forme algébrique de j2.

  3. Démontrer que 1+j+j2=0.

  4. Déterminer une forme exponentielle de chacun des nombres complexes :

    • j¯

    • j3

    • j15

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Donnée : j=−12+i32.

  1. Forme exponentielle de j.|j|=1, argj=2π3, donc j=ei2π/3.

  2. Forme exponentielle puis algébrique de j2. j2=ei4π/3=cos4π3+isin4π3=−12−i32.

  3. Montrer 1+j+j2=0. Ce sont les racines de X2+X+1=0 (racines cubiques de l’unité non triviales) :

    1+ei2π/3+ei4π/3=0 .

  4. Autres formes exponentielles. j¯=e−i2π/3,j3=ei2π=1,j15=(j3)5=1.

Exercice 15 ⭐⭐⭐

Écrire les nombres complexes suivants sous forme trigonométrique puis sous forme exponentielle:

z0=−32+12i z1=−2i z2=12−12i z3=−2i
z4=532−52i z5=−32+32i z6=−6−23i z7=22−22i
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Forme trigonométrique puis exponentielle. z0=−32+12i=1⋅(cos5π6+isin5π6)=ei5π/6,z1=−2i=2(cos(−π2)+isin(−π2))=2e−iπ/2,z2=12−12i=1⋅(cos(−π4)+isin(−π4))=e−iπ/4,z3=−2i=2e−iπ/2,z4=532−52i=5(cos(−π6)+isin(−π6))=5e−iπ/6,z5=−32+32i=3(cos5π6+isin5π6)=3ei5π/6,z6=−6−23i=43(cos(−5π6)+isin(−5π6))=43e−i5π/6,z7=22−22i=4(cos(−π4)+isin(−π4))=4e−iπ/4.

Exercice 16 ⭐⭐

Écrire les nombres complexes suivants sous forme exponentielle :

z1=6+23i z2=(1+i)eiπ3 z3=42−4i2 z4=(2+2i3)3
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Forme exponentielle demandée. z1=6+23i=43eiπ/6,z2=(1+i)eiπ/3=(2eiπ/4)eiπ/3=2ei7π/12,z3=42−42i=8e−iπ/4,z4=(2+2i3)3=(4eiπ/3)3=64eiπ.

Exercice 17 ⭐⭐

Écrire les nombres complexes suivants sous forme exponentielle .

z1=(5ei4π3)(4ei4π5) z2=−4ei5π6ei5π3 z3=(2eiπ5)(3ei4π5) z4=−ei5π3ei5π2
z5=12ei3π4 z6=−14eiπ2 z7=−2eiπ46ei3π5 z8=−12ei7π64ei2π3
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Produits / quotients d’exponentielles. (On prend toujours r>0.)

z1=(5ei4π3)(4ei4π5)=20ei(4π3+4π5)=20ei32π15=20ei2π15,z2=−4ei5π6ei5π3=−4ei5π2=4ei3π2,z3=(2eiπ5)(3ei4π5)=6eiπ,z4=−ei5π3ei5π2=ei7π6,z5=12ei3π4=12e−i3π4,z6=−14eiπ2=14eiπ2,z7=−2eiπ46ei3π5=13ei(π+π4−3π5)=13ei13π20,z8=−12ei7π64ei2π3=−3eiπ2=3ei3π2.

Exercice 18 ⭐⭐

Écrire les nombres complexes suivants sous forme exponentielle .

z1=(−7eiπ3)2(2ei2π5)3 z2=−(ei5π3ei2π3)2 z3=(2eiπ5)7(3ei4π5)2 z4=−8(ei5π3ei5π2)4
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Puissances d’exponentielles. (Utiliser (reiθ)n=rneinθ.)

z1=(−7eiπ3)2(2ei2π5)3=49ei2π3⋅8ei6π5=392ei28π15,z2=−(ei5π3ei2π3)2=−(ei7π3)2=ei5π3,z3=(2eiπ5)7(3ei4π5)2=128ei7π5⋅9ei8π5=1152eiπ,z4=−8(ei5π3ei5π2)4=−8ei50π3=8ei5π3.

Exercice 19 ⭐⭐

Écrire les nombres complexes suivants sous forme exponentielle .Placer leurs points images dans un repère .

z1=(2ei4π3)4 z2=−2eiπ6ei4π3 z3=6ei−4π3ei2π3 z4=−2(ei−π4ei5π6)2
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Forme exponentielle et placement (coordonnées polaires → cartésiennes).

z1=(2ei4π3)4=(2)4ei16π3=4ei4π3⇒(x,y)=(4cos4π3,4sin4π3)=(−2,−23).z2=−2eiπ6ei4π3=−2ei3π2=2eiπ2⇒(x,y)=(0,2).z3=6ei−4π3ei2π3=6ei(−2π)=6ei0⇒(x,y)=(6,0).z4=−2(ei−π4ei5π6)2=−2ei2(−π4−5π6)=−2ei−13π6=2ei5π6⇒(x,y)=(2cos5π6,2sin5π6)=(−3,1).

Exercice 20 ⭐

Écrire les nombres complexes suivants sous forme exponentielle :1-2-3-4 5-6-7-8

z1=23+6i z2=(1+i)3eiπ3 z3=(1−2)eiπ4 z4=(1+i3)4
z5=61+i z6=(1+i3)4ei4π3 z7=−12eiπ4 z8=3ieiπ3
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z1=23+6i=43eiπ3,z2=(1+i)3eiπ3=6ei7π12,z3=(1−2)eiπ4=(2−1)e−i3π4,z4=(1+i3)4=(2eiπ3)4=16ei4π3,z5=61+i=3(1−i)=32e−iπ4,z6=(1+i3)4ei4π3=16ei2π3,z7=−12eiπ4=12e−i3π4,z8=3ieiπ3=3ei5π6.

Exercice 21 ⭐⭐

Écrire les nombres complexes suivants sous forme exponentielle : 1-2-3 4-5-6

z1=(2+2i3)(1+i) z2=(−1+i)(−2i) z3=(2−2i3)(−2+2i) z4=2−2i3−2+2i
z5=−14+i34 z6=41−i z7=(−5−5i)6 z8=(1−i)2
z9=1−i31+i z10=(3−ii)5 z11=(1+i)2015 z12=(3+i31−i3)6
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z1=(2+2i3)(1+i)=(4eiπ3)(2eiπ4)=42ei7π12,z2=(−1+i)(−2i)=(2ei3π4)(2e−iπ2)=22eiπ4,z3=(2−2i3)(−2+2i)=(4e−iπ3)(22ei3π4)=82ei5π12,z4=2−2i3−2+2i=4e−iπ322ei3π4=2ei11π12,z5=−14+i34=12ei2π3,z6=41−i=2(1+i)=22eiπ4,z7=(−5−5i)6=(52e−i3π4)6=125000e−iπ2,z8=(1−i)2=(2e−iπ4)2=2e−iπ2,z9=1−i31+i=2e−iπ32eiπ4=2e−i7π12,z10=(3−ii)5=(2e−iπ6⋅e−iπ2)5=32ei2π3,z11=(1+i)2015=(2eiπ4)2015=220152e−iπ4,z12=(3+i31−i3)6=(6eiπ42e−iπ3)6=(62)6ei7π2=278e−iπ2.

Exercice 22 ⭐

Soit z=eiπ7. Montrer que z2016 est réel .

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Si z=e^,z^2016=e^  =e^ 288=1 

Exercice 23 ⭐

Soit z=4eiπ3. Montrer que z201 est réel .

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Si z=4e^,z^201=4^201e^  =4^201e^ 67=- 4^201 

Exercice 24 ⭐

Déterminer la partie réelle des complexes suivants .

z1=(12−i2)2020 z2=(32−i2)2019 z3=(−2+2i3)1001 z4=(−1−i)1234
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Partie réelle. z1=(e−iπ4)2020=e−i505π⇒ℜ(z1)=cos(505π)=−1,z2=(e−iπ6)2019=e−i2019π6=e−iπ2⇒ℜ(z2)=0,z3=(4ei2π3)1001=41001ei4π3⇒ℜ(z3)=41001cos4π3=−410012,z4=(2e−i3π4)1234=2617e−i1851π2=2617e−i3π2⇒ℜ(z4)=0.

Exercice 25 ⭐⭐

Soit z=2eiπ7 et z′=5eiπ.

Donner une forme exponentielle de zz′ , zz′ et de z5.

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Avec z=2e^, z’=5e^: zz′=10ei(π7+π),zz′=25ei(π7−π),z5=32ei5π7.

Exercice 26 ⭐⭐

Soit z=3e−iπ10 et z′=6eiπ4.

Donner une forme exponentielle de zz′ , zz′ et de z5.

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Avec z=3e^–, z’=6e^: zz′=18ei(−π10+π4)=18ei3π20,zz′=12ei(−π10−π4)=12e−i7π20,z5=243e−iπ2.

Exercice 27 ⭐⭐⭐

Soit z=1+eiπ7 .

Mettre z sous forme exponentielle.

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Astuce Angle moitié. 1+eiα=eiα/2(e−iα/2+eiα/2)=2cosα2eiα/2. Donc 1+eiπ7=2cosπ14eiπ14.

Exercice 28 ⭐⭐⭐

Soit z=1−eiπ7 .

Mettre z sous forme exponentielle .

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1−eiα=eiα/2(e−iα/2−eiα/2)=−2isinα2eiα/2=2sinα2ei(α2−π2). Donc 1−eiπ7=2sinπ14ei(π14−π2).

Exercice 29 ⭐⭐⭐

Soit θ un réel et z=1+eiθ .

Mettre z sous forme exponentielle .

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Cas général. 1+eiθ=2cosθ2eiθ/2,1−eiθ=2sinθ2ei(θ2−π2).