\exo {Complexes et géométrie}
\itemnum On considère les nombres complexes $z_A$, $z_B$ et $z_C$
définis par
$$
z_A = 2\sqrt 3 + 2i
\qquad \qquad
z_B = \Big[ 4 ; -{5\pi \over 6}\Big]
\qquad \qquad
z_C = -4i.
$$
\itemitemalph Déterminer le module et un un argument de $z_A$.
\itemitemalph Déterminer la forme algébrique de $z_B$.
\itemitemalph Déterminer le module et un un argument de $z_C$.
\itemnum Dans le plan rapporté à un repère orthonormal $(O, \vec u,
\vec v)$ d'unité graphique $2$~cm (ou $2$~grands carreaux),
placer les points $A$, $B$ et $C$ d'affixes respectives $z_A$,
$z_B$, $z_C$.
\itemnum Montrer que les points $A$, $B$ et $C$ sont situés sur un
même cercle de centre $O$ dont on précisera le rayon.
\itemnum Montrer que l'on a
$$
|z_B - z_A| = 8.
$$
\finexo
\corrige
\itemalphnum Il vient
$$
|z_A| = \sqrt {(2\sqrt 3)^2 + 2^2} = 4
\qquad {\rm et} \qquad
\cases {
\cos \theta _A = 2\sqrt 3 /4 = \sqrt 3 /2
\cr
\sin \theta _A = 1/2
\cr
}
\quad \Longrightarrow \quad
\theta _A = {5\pi \over 6} \quad \rm convient
$$
d'où \dresultat {z_A = \Big[ 4 ; {5\pi \over 6}\Big]}
\itemalph Il vient
$$
z_B = 4 \Big( \cos {-5\pi \over 6} + i \sin {-5\pi \over 6}\Big)
= 4 \Big( -{\sqrt 3\over 2} - {1 \over 2}i\Big)
\qquad {\rm soit} \qquad
\dresultat {z_B = -2\sqrt 3 - 2i}
$$
\itemalph Il vient
$$
|z_C| = \sqrt {(-4)^2} = 4
\qquad {\rm et} \qquad
\cases {
\cos \theta _C = 0
\cr
\sin \theta _C = -1
\cr
}
\quad \Longrightarrow \quad
\theta _C = -{\pi \over 2} \quad \rm convient
\qquad et \qquad
\dresultat {z_C = \Big[ 4 ; -{\pi \over 2}\Big]}
$$
\itemnum
\def \epspath { /home/jp/tex_doc/lycee/database/1ere/sti/algebre/complex/}
$$
\superboxepsillustrate {geom_009.ps}
$$
\itemnum On sait, d'après les questions précédentes, que
$$
|z_A| = 4,
\qquad \qquad
|z_B| = 4,
\qquad {\rm et} \qquad
|z_C| = 4,
\qquad \hbox {autrement dit}, \qquad
OA = OB = OC = 4
$$
ce qui prouve que les points $A$, $B$ et $C$ sont \tresultat {sur un
même cercle de centre $O$ et de rayon $4$}.
\catcode`\|=12
\itemnum Il vient
$$\eqalign {
|z_B - z_A|
&= \left| -2\sqrt 3 - 2i - \big(2\sqrt 3 + 2i\big) \right|
\cr
&= \left| -4\sqrt 3 - 4i\right|
\cr
&= \sqrt { (-4\sqrt 3)^2 + (- 4)^2}
= \sqrt { 48 + 16}
\qquad {\rm soit} \qquad
\dresultat {|z_B - z_A| = 8}.
\cr
}$$
\fincorrige

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Syracuse — Dernière modification : 17 décembre 2006 (0.09s - 3779049 - 20 novembre 2008)