Flashcards : Nombres complexes et géométrie — 56 cartes

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1Question

Comment s'écrit un nombre complexe de façon unique ?

Réponse

Sous la forme z=a+ibz=a+ib avec a,bRa,b \,\in\, \mathbb{R} et i2=1i^2=-1.

2Question

Quelle est la formule pour la somme de z=a+ibz=a+ib et z=c+idz'=c+id ?

Réponse

z+z=(a+c)+i(b+d)z+z'=(a+c)+i(b+d).

3Question

Quelle est la formule pour le produit de z=a+ibz=a+ib et z=c+idz'=c+id ?

Réponse

zz=(acbd)+i(ad+bc)zz'=(ac-bd)+i(ad+bc).

4Question

Quand un nombre complexe z=a+ibz=a+ib est-il réel ?

Réponse

Lorsque Im(z)=0\mathrm{Im}(z)=0.

5Question

Quand un nombre complexe z=a+ibz=a+ib est-il imaginaire pur ?

Réponse

Lorsque Re(z)=0\mathrm{Re}(z)=0.

6Question

Qu'est-ce qu'un affixe dans un plan orthonormé direct ?

Réponse

Le complexe associé à un point ou vecteur du plan.

7Question

Quelle forme a le complexe affixe z d'un point M(a,b) ?

Réponse

z = a + ib.

8Question

À quel vecteur correspond l'affixe z = a + ib ?

Réponse

Au vecteur \overrightarrow{OM} dans le plan.

9Question

Qu'est-ce que le conjugué du nombre complexe z=x+iy ?

Réponse

C'est le nombre complexe \bar z = x - iy.

10Question

Comment s'exprime la partie réelle de z avec son conjugué ?

Réponse

Elle vaut \frac{z + \bar z}{2}.

11Question

Comment s'exprime la partie imaginaire de z avec son conjugué ?

Réponse

Elle vaut \frac{z - \bar z}{2i}.

12Question

Que vaut le conjugué d'une somme de complexes ?

Réponse

La somme des conjugués.

13Question

Que vaut le conjugué d'un produit de complexes ?

Réponse

Le produit des conjugués.

14Question

Que vaut le conjugué d'un quotient non nul de complexes ?

Réponse

Le quotient des conjugués.

15Question

Qu'est-ce que le module d'un complexe z ?

Réponse

Le module est le réel positif z=zzˉ|z|=\sqrt{z\bar z}.

16Question

Comment calcule-t-on le module si z=a+ibz=a+ib ?

Réponse

On calcule z=a2+b2|z|=\sqrt{a^2+b^2}.

17Question

Quand a-t-on z=0|z|=0 pour un complexe z ?

Réponse

Lorsque z=0z=0.

18Question

Quelle condition équivaut à z=1|z|=1 pour un complexe non nul ?

Réponse

1/z=zˉ1/z=\bar z lorsque z0z\neq 0.

19Question

Quelle est la formule du module du produit de deux complexes ?

Réponse

z1z2=z1z2|z_1z_2|=|z_1||z_2|.

20Question

Quelle inégalité lie z1+z2|z_1+z_2| aux modules de z1z_1 et z2z_2 ?

Réponse

z1+z2z1+z2|z_1+z_2|\leq|z_1|+|z_2|.

21Question

Quelle inégalité exprime la borne inférieure de z1+z2|z_1+z_2| ?

Réponse

z1z2z1+z2\left||z_1|-|z_2|\right|\leq|z_1+z_2|.

22Question

Qu'est-ce qu'un argument d'un nombre complexe non nul z=a+ib ?

Réponse

Un réel θ vérifiant cosθ=aa2+b2\cos\theta=\frac{a}{\sqrt{a^2+b^2}} et sinθ=ba2+b2\sin\theta=\frac{b}{\sqrt{a^2+b^2}}.

23Question

Quelle est la forme trigonométrique d'un nombre complexe z non nul ?

Réponse

z=r(cosθ+isinθ)z=r(\cos\theta+i\sin\theta) où r est le module et θ un argument de z.

24Question

Quelle est la forme exponentielle d'un nombre complexe z non nul ?

Réponse

z=reiθz=re^{i\theta} où r est le module et θ un argument de z.

25Question

Quelle est la formule d'Euler pour cosθ\cos\theta ?

Réponse

cosθ=eiθ+eiθ2\cos\theta=\frac{e^{i\theta}+e^{-i\theta}}{2}.

26Question

Quelle est la formule d'Euler pour sinθ\sin\theta ?

Réponse

sinθ=eiθeiθ2i\sin\theta=\frac{e^{i\theta}-e^{-i\theta}}{2i}.

27Question

Que fait le produit de deux exponentielles complexes en termes d'arguments ?

Réponse

Il additionne les arguments.

28Question

Que fait le quotient de deux exponentielles complexes en termes d'arguments ?

Réponse

Il soustrait les arguments.

29Question

Quelle est la formule de Moivre ?

Réponse

cos(nθ)+isin(nθ)=(cosθ+isinθ)n\cos(n\theta)+i\sin(n\theta)=(\cos\theta+i\sin\theta)^n.

30Question

Quelle est la formule du binôme pour un entier naturel n ?

Réponse

(a+b)n=k=0n(nk)akbnk.(a+b)^n=\sum_{k=0}^{n}\binom{n}{k}a^kb^{n-k}.

31Question

Que remplace-t-on dans la linéarisation d'une puissance de cosinus ?

Réponse

On remplace cos(x) par sa formule d'Euler.

32Question

Quelle étape suit le remplacement de cos(x) par sa formule d'Euler dans la linéarisation ?

Réponse

On développe avec le binôme.

33Question

Quelle partie conserve-t-on après le développement dans la linéarisation d'une puissance de cosinus ?

Réponse

On prend la partie réelle.

34Question

Qu'est-ce qu'une racine carrée d'un complexe z ?

Réponse

Un complexe Z tel que Z^2 = z.

35Question

Quelles sont les racines carrées d'un complexe non nul z=reiθz = re^{i\theta} ?

Réponse

reiθ/2\sqrt r e^{i\theta/2} et reiθ/2-\sqrt r e^{i\theta/2}.

36Question

Quelle est la formule du discriminant pour az²+bz+c=0 ?

Réponse

Le discriminant est Δ=b24ac\Delta=b^2-4ac.

37Question

Que vaut la racine double si Δ=0\Delta=0 pour une équation du second degré ?

Réponse

La racine double est z0=b2az_0=-\frac{b}{2a}.

38Question

Quelles sont les solutions si Δ0\Delta\neq0 pour une équation du second degré ?

Réponse

Les solutions sont z1=bδ2az_1=\frac{-b-\delta}{2a} et z2=b+δ2az_2=\frac{-b+\delta}{2a}.

39Question

Que signifie Δ<0\Delta<0 pour les racines quand a,b,c sont réels ?

Réponse

Il y a deux racines complexes conjuguées.

40Question

Quelle est l'affixe du vecteur \overrightarrow{AB} pour points d'affixes a et b ?

Réponse

L'affixe est b - a.

41Question

Quelle est l'affixe du milieu du segment [AB] pour points d'affixes a et b ?

Réponse

L'affixe est a+b2\frac{a+b}{2}.

42Question

Comment s'exprime le rapport Z pour trois points A, B, C d'affixes a, b, c ?

Réponse

Z=bacaZ = \frac{b-a}{c-a}.

43Question

Que vaut le rapport ABAC\frac{AB}{AC} en fonction de Z=bacaZ = \frac{b-a}{c-a} ?

Réponse

ABAC=\frac{AB}{AC} = |Z|.

44Question

Comment s'exprime l'angle orienté de AC vers AB avec Z=bacaZ = \frac{b-a}{c-a} ?

Réponse

L'angle vaut \arg(Z) modulo 2π2\pi.

45Question

Quand les points A, B, C sont-ils alignés selon baca\frac{b-a}{c-a} ?

Réponse

Si baca\frac{b-a}{c-a} appartient à \mathbb{R}.

46Question

Quelle condition sur baca\frac{b-a}{c-a} caractérise un triangle ABC rectangle en A ?

Réponse

Si baca\frac{b-a}{c-a} appartient à i\mathbb{R}.

47Question

Comment se représente une translation de vecteur d’affixe b dans le plan complexe ?

Réponse

Par la formule z=z+bz' = z+b.

48Question

Quelle est la formule d’une homothétie de centre d’affixe ω et de rapport k ?

Réponse

z=ω+k(zω)z' = \omega + k(z - \omega).

49Question

Que représente le paramètre k dans une homothétie ?

Réponse

Le rapport réel non nul de l’homothétie.

50Question

Comment s’exprime une rotation de centre ω et d’angle θ dans le plan complexe ?

Réponse

Par z=ω+eiθ(zω)z' = \omega + e^{i\theta}(z - \omega).

51Question

Quel est le rôle de eiθe^{i\theta} dans la formule d’une rotation ?

Réponse

Il représente la rotation d’angle θ autour du centre.

52Question

Qu'est-ce qu'une similitude dans le plan ?

Réponse

Une transformation multipliant toutes les distances par un même rapport strictement positif.

53Question

Comment s'écrit une similitude directe en coordonnées complexes ?

Réponse

Elle s'écrit z=az+bz'=az+b avec aa non nul.

54Question

Comment s'écrit une similitude indirecte en coordonnées complexes ?

Réponse

Elle s'écrit z=azˉ+bz'=a\bar{z}+b avec aa non nul.

55Question

Quel est le rapport des distances pour une similitude z=az+bz'=az+b ou z=azˉ+bz'=a\bar{z}+b ?

Réponse

Le rapport des distances est k=ak=|a|.

56Question

Quelle condition caractérise une application linéaire entre espaces vectoriels ?

Réponse

Pour tous vecteurs x,yx,y et scalaire aa, f(ax+y)=af(x)+f(y)f(ax+y)=af(x)+f(y).

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 31 questions sur Nombres complexes et géométrie.

1. Quelle est la forme algébrique unique d’un nombre complexe dont la partie réelle vaut 3 et la partie imaginaire vaut -2 ?

2. Si z=23iz=2-3i et z=4+iz'=4+i, quelle est la valeur de zzzz' ?

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