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ExerciceMaths expertes, chapitre 2 — Nombres complexes · Pour aller plus loin

Exercice 29

Calcul

Soit z=−41+i3z=\dfrac{-4}{1+i\sqrt{3}}. Calculer z3z^{3}.

Source : poly « Mathématiques : du lycée aux CPGE scientifiques » (LLG / H4), n° 333

Corrigé

On commence par écrire zz sous forme algébrique : z=−4(1−i3)(1+i3)(1−i3)=−4+4i31+3=−1+i3z=\frac{-4(1-i\sqrt{3})}{(1+i\sqrt{3})(1-i\sqrt{3})}=\frac{-4+4i\sqrt{3}}{1+3}=-1+i\sqrt{3} Puis z2=1−2i3+3i2=−2−2i3z^{2}=1-2i\sqrt{3}+3i^{2}=-2-2i\sqrt{3}, et : z3=z×z2=(−1+i3)(−2−2i3)=2+2i3−2i3−6i2d’ouˋz3=8z^{3}=z\times z^{2}=(-1+i\sqrt{3})(-2-2i\sqrt{3})=2+2i\sqrt{3}-2i\sqrt{3}-6i^{2} \qquad\text{d'où}\qquad \boxed{z^{3}=8} Ainsi zz est une solution non réelle de z3=8z^{3}=8, tout comme jj était une solution non réelle de z3=1z^{3}=1 dans l'exercice 20 ; on a d'ailleurs z=2jz=2j.

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