Najah.
Mon plan de révision⚡ Défi flash

Mathématiques · 2ème Année Bac — SVT

Nombres complexes (Partie 2)

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

Dans cette partie, nous abordons l'interprétation géométrique des nombres complexes et les équations du second degré.

  1. Interprétation géométrique : Soient $A(z_A)$ et $B(z_B)$. Le vecteur $\vec{AB}$ a pour affixe $z_B - z_A$. La distance $AB = |z_B - z_A|$.
  2. Équations du second degré : Pour $az^2 + bz + c = 0$ ($a, b, c \in \mathbb{R}$ et $a \neq 0$), on calcule le discriminant $\Delta = b^2 - 4ac$.
    • Si $\Delta > 0$ : deux solutions réelles $z_1 = \frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a}$ et $z_2 = \frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}$.
    • Si $\Delta = 0$ : une solution réelle $z_0 = -\frac{b}{2a}$.
    • Si $\Delta < 0$ : deux solutions complexes conjuguées $z_1 = \frac{-b - i\sqrt{|\Delta|}}{2a}$ et $z_2 = \frac{-b + i\sqrt{|\Delta|}}{2a}$.

Méthodes à maîtriser

  • Calculer l'affixe d'un vecteur ou la distance entre deux points.
  • Résoudre une équation du second degré à coefficients réels.
  • Utiliser la forme algébrique $z = x + iy$ pour identifier partie réelle et imaginaire.

Exemples corrigés

  1. Distance : Soient $A(1+2i)$ et $B(4-2i)$. $AB = |(4-2i) - (1+2i)| = |3-4i| = \sqrt{3^2 + (-4)^2} = \sqrt{25} = 5$.
  2. Équation : $z^2 - 2z + 5 = 0$. $\Delta = (-2)^2 - 4(1)(5) = 4 - 20 = -16 = (4i)^2$. $z_1 = \frac{2 - 4i}{2} = 1 - 2i$ et $z_2 = 1 + 2i$.

Erreurs fréquentes

  • Oublier le $i$ lors du calcul des racines quand $\Delta < 0$.
  • Confondre l'affixe d'un point $M(z)$ avec le vecteur $\vec{OM}$ (bien que l'affixe soit la même, la nature géométrique diffère).
  • Erreur de signe dans le calcul du discriminant.
La question que tu n'oses pas poser en classe ? Pose-la à UstadZéro jugement, même en darija, même à minuit. Il t'explique pas à pas et corrige ta démarche. Gratuit.

Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 Nombres complexes (Partie 2)

1/4

Quel est le module de $z = 3 - 4i$ ?

❓ Questions fréquentes

Est-ce que je dois toujours écrire Delta avec i quand il est négatif ?
  1. Oui, dans l'ensemble $\mathbb{C}$, on écrit $\Delta = -|\Delta| = i^2 |\Delta|$.
  2. Ainsi, $\sqrt{\Delta} = i\sqrt{|\Delta|}$.
  3. Cela permet d'obtenir les deux solutions complexes conjuguées.

💡 À retenir : Si $\Delta < 0$, les racines sont toujours de la forme $\frac{-b \pm i\sqrt{|\Delta|}}{2a}$.

Kifach n7seb la distance bin jouj dyal les points A et B ?
  1. Tu calcules d'abord l'affixe du vecteur $\vec{AB}$ qui est $z_B - z_A$.
  2. Tu calcules ensuite le module de ce nombre complexe : $AB = |z_B - z_A|$.
  3. Si $z_B - z_A = x + iy$, alors $AB = \sqrt{x^2 + y^2}$.

💡 À retenir : La distance $AB$ est toujours un nombre réel positif.

Est-ce que les solutions d'une équation du second degré sont toujours conjuguées ?
  1. Oui, si les coefficients $a, b$ et $c$ de l'équation sont des nombres réels.
  2. Si $\Delta < 0$, les racines sont $z_1 = \alpha + i\beta$ et $z_2 = \alpha - i\beta$.
  3. Si les coefficients ne sont pas réels (hors programme SVT), ce n'est pas forcément le cas.

💡 À retenir : Pour $a, b, c \in \mathbb{R}$, si $z$ est solution, alors $\bar{z}$ est aussi solution.

Chno hiya l'affixe dyal le milieu dyal segment [AB] ?
  1. Soient $z_A$ et $z_B$ les affixes respectives de $A$ et $B$.
  2. L'affixe du milieu $I$ est la moyenne des affixes : $z_I = \frac{z_A + z_B}{2}$.
  3. Tu additionnes les parties réelles entre elles et les parties imaginaires entre elles avant de diviser par 2.

💡 À retenir : Le milieu est le point dont l'affixe est la demi-somme des affixes des extrémités.

Kifach n3ref wach le point M kayn f'l'axe des réels ?
  1. Un point $M(z)$ appartient à l'axe des réels si sa partie imaginaire est nulle.
  2. Si $z = x + iy$, il faut que $y = 0$.
  3. Le nombre complexe $z$ est alors un nombre réel.

💡 À retenir : $M \in (\text{axe des réels}) \iff z = \bar{z}$.

Si Delta = 0, est-ce que j'ai deux solutions ou une seule ?
  1. Algébriquement, on dit qu'il y a une solution "double".
  2. Dans la pratique, on écrit $z_0 = -\frac{b}{2a}$.
  3. Il n'y a qu'un seul point image dans le plan complexe.

💡 À retenir : Une solution double signifie que le polynôme peut s'écrire $a(z - z_0)^2$.

Est-ce que le module d'un nombre complexe peut être négatif ?
  1. Non, le module est par définition une distance.
  2. $|z| = \sqrt{x^2 + y^2}$, ce qui est toujours $\geq 0$.
  3. Si tu trouves un résultat négatif, c'est qu'il y a une erreur de calcul.

💡 À retenir : Le module est toujours un réel positif ou nul.

Comment savoir si trois points A, B et C sont alignés ?
  1. Les points sont alignés si le vecteur $\vec{AB}$ et le vecteur $\vec{AC}$ sont colinéaires.
  2. Cela signifie que le rapport $\frac{z_C - z_A}{z_B - z_A}$ est un nombre réel.
  3. Si ce rapport est réel, alors les points sont alignés.

💡 À retenir : Rapport réel $\iff$ points alignés.

Est-ce que je peux utiliser la forme exponentielle pour résoudre z^2 + bz + c = 0 ?
  1. C'est possible, mais c'est beaucoup plus long et complexe.
  2. La méthode du discriminant est la méthode standard et la plus rapide pour le bac.
  3. Reste sur la méthode du discriminant pour éviter les erreurs.

💡 À retenir : La méthode du discriminant est suffisante et recommandée.

Pourquoi on dit que les solutions sont conjuguées quand Delta < 0 ?
  1. Car les racines sont $\frac{-b}{2a} - i\frac{\sqrt{|\Delta|}}{2a}$ et $\frac{-b}{2a} + i\frac{\sqrt{|\Delta|}}{2a}$.
  2. Ces deux nombres ont la même partie réelle et des parties imaginaires opposées.
  3. C'est la définition même de deux nombres conjugués.

💡 À retenir : La symétrie des racines par rapport à l'axe réel est due aux coefficients réels.

Est-ce que le point O (origine) a une affixe ?
  1. Oui, l'origine $O$ a pour affixe $z_O = 0 + 0i = 0$.
  2. C'est le seul point dont le module est nul.
  3. Il sert de référence pour calculer les affixes des vecteurs $\vec{OM}$.

💡 À retenir : L'affixe de l'origine est $0$.

Comment calculer z^2 si z = 1+i ?
  1. Tu utilises l'identité remarquable $(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$.
  2. $(1+i)^2 = 1^2 + 2(1)(i) + i^2$.
  3. Comme $i^2 = -1$, alors $(1+i)^2 = 1 + 2i - 1 = 2i$.

💡 À retenir : N'oublie jamais que $i^2 = -1$ dans tous tes développements.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Soient $A$ et $B$ deux points d'affixes respectives $z_A = 2+i$ et $z_B = 3-2i$.

  1. Calculer l'affixe du vecteur $\vec{AB}$.
  2. Calculer la distance $AB$.
  3. Déterminer l'affixe du point $I$ milieu du segment $[AB]$.
Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 2

Résoudre dans $\mathbb{C}$ l'équation suivante : $z^2 - 4z + 13 = 0$.

Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 3

Soit l'équation $(E) : z^2 - 2z + 2 = 0$.

  1. Résoudre $(E)$ dans $\mathbb{C}$.
  2. Soient $A$ et $B$ les points d'affixes respectives $z_A = 1+i$ et $z_B = 1-i$. Montrer que $OAB$ est un triangle rectangle isocèle en $O$.
Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Un prof de Mathématiques pour aller plus loin

Les cours du soir avec des profs vérifiés arrivent : inscris-toi pour être prévenu(e) en premier.

Être prévenu(e) gratuitement

Autres chapitres de Mathématiques