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Option mathématiques expertes
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Nombres complexes : point de vue algébrique
Exercices types :
2
2
2
ème
partie - Exercice 1
5 min
10
Soit
f
f
f
la fonction définie sur
C
\mathbb{C}
C
par :
f
(
z
)
=
(
1
+
i
)
z
+
2
i
z
−
5
f\left(z\right)=\left(1+i\right)z+2iz-5
f
(
z
)
=
(
1
+
i
)
z
+
2
i
z
−
5
.
Question 1
Vérifier que
f
(
2
−
i
)
f\left(2-i\right)
f
(
2
−
i
)
est un imaginaire pur.
Correction
f
(
2
−
i
)
=
(
1
+
i
)
×
(
2
−
i
)
+
2
i
×
(
2
−
i
)
−
5
f\left(2-i\right)=\left(1+i\right)\times \left(2-i\right)+2i\times \left(2-i\right)-5
f
(
2
−
i
)
=
(
1
+
i
)
×
(
2
−
i
)
+
2
i
×
(
2
−
i
)
−
5
équivaut successivement à :
f
(
2
−
i
)
=
2
−
i
+
2
i
−
i
2
+
4
i
−
2
i
2
−
5
f\left(2-i\right)=2-i+2i-i^{2} +4i-2i^{2} -5
f
(
2
−
i
)
=
2
−
i
+
2
i
−
i
2
+
4
i
−
2
i
2
−
5
f
(
2
−
i
)
=
2
−
i
+
2
i
−
(
−
1
)
+
4
i
−
2
×
(
−
1
)
−
5
f\left(2-i\right)=2-i+2i-\left(-1\right)+4i-2\times \left(-1\right)-5
f
(
2
−
i
)
=
2
−
i
+
2
i
−
(
−
1
)
+
4
i
−
2
×
(
−
1
)
−
5
f
(
2
−
i
)
=
2
−
i
+
2
i
+
1
+
4
i
+
2
−
5
f\left(2-i\right)=2-i+2i+1+4i+2-5
f
(
2
−
i
)
=
2
−
i
+
2
i
+
1
+
4
i
+
2
−
5
Ainsi :
f
(
2
−
i
)
=
5
i
f\left(2-i\right)=5i
f
(
2
−
i
)
=
5
i
f
(
2
−
i
)
f\left(2-i\right)
f
(
2
−
i
)
est donc bien un imaginaire pur.
Question 2
Résoudre
f
(
z
)
=
0
f\left(z\right)=0
f
(
z
)
=
0
Correction
(
1
+
i
)
z
+
2
i
z
−
5
=
0
\left(1+i\right)z+2iz-5=0
(
1
+
i
)
z
+
2
i
z
−
5
=
0
z
+
i
z
+
2
i
z
−
5
=
0
z+iz+2iz-5=0
z
+
i
z
+
2
i
z
−
5
=
0
z
+
3
i
z
−
5
=
0
z+3iz-5=0
z
+
3
i
z
−
5
=
0
z
+
3
i
z
=
5
{\color{blue}{z}}+3i{\color{blue}{z}}=5
z
+
3
i
z
=
5
z
(
1
+
3
i
)
=
5
{\color{blue}{z}}\left(1+3i\right)=5
z
(
1
+
3
i
)
=
5
z
=
5
1
+
3
i
z=\frac{5}{1+3i}
z
=
1
+
3
i
5
z
=
5
(
1
−
3
i
)
(
1
+
3
i
)
(
1
−
3
i
)
z=\frac{5\left(1-3i\right)}{\left(1+3i\right)\left(1-3i\right)}
z
=
(
1
+
3
i
)
(
1
−
3
i
)
5
(
1
−
3
i
)
z
=
5
−
15
i
1
2
+
3
2
z=\frac{5-15i}{1^{2} +3^{2} }
z
=
1
2
+
3
2
5
−
15
i
z
=
5
−
15
i
10
z=\frac{5-15i}{10}
z
=
10
5
−
15
i
z
=
5
10
−
15
i
10
z=\frac{5}{10} -\frac{15i}{10}
z
=
10
5
−
10
15
i
Ainsi :
z
=
1
2
−
3
2
i
z=\frac{1}{2} -\frac{3}{2} i
z
=
2
1
−
2
3
i