📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Définition : Tout nombre complexe $z$ s'écrit $z = a + ib$ où $a, b \in \mathbb{R}$ et $i^2 = -1$.
- Conjugué : $\bar{z} = a - ib$. Propriétés : $\overline{z+z'} = \bar{z} + \bar{z'}$, $\overline{zz'} = \bar{z}\bar{z'}$, $\overline{z^n} = (\bar{z})^n$.
- Module : $|z| = \sqrt{a^2 + b^2}$. Propriétés : $|zz'| = |z||z'|$, $|z^n| = |z|^n$, $|z+z'| \leq |z| + |z'|$.
- Argument : $\arg(z) \equiv \theta [2\pi]$. Propriétés : $\arg(zz') \equiv \arg(z) + \arg(z') [2\pi]$, $\arg(z^n) \equiv n\arg(z) [2\pi]$.
- Forme exponentielle : $z = re^{i\theta}$ avec $r = |z|$ et $\theta = \arg(z)$.
Méthodes à maîtriser
- Passage forme algébrique vers trigonométrique : Calculer $r = \sqrt{a^2+b^2}$, puis factoriser par $r$ pour identifier $\cos \theta$ et $\sin \theta$.
- Linéarisation : Utiliser les formules d'Euler : $\cos \theta = \frac{e^{i\theta} + e^{-i\theta}}{2}$ et $\sin \theta = \frac{e^{i\theta} - e^{-i\theta}}{2i}$.
- Résolution d'équations du second degré : $az^2 + bz + c = 0$. Calculer $\Delta = b^2 - 4ac$. Si $\Delta < 0$, les racines sont $\frac{-b \pm i\sqrt{|\Delta|}}{2a}$.
Exemples corrigés
- Calcul de module : Soit $z = 1 + i\sqrt{3}$. $|z| = \sqrt{1^2 + (\sqrt{3})^2} = \sqrt{4} = 2$.
- Racines carrées : Pour résoudre $z^2 = -3 + 4i$, poser $z = x+iy$ et résoudre le système $x^2+y^2 = |z^2|$ et $x^2-y^2 = \text{Re}(z^2)$.
Erreurs fréquentes
- Oublier le modulo $2\pi$ lors du calcul d'un argument.
- Confondre $\arg(z+z')$ avec $\arg(z) + \arg(z')$, ce qui est faux.
- Ne pas vérifier le signe de $\Delta$ avant de calculer les racines carrées.