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ExerciceMaths expertes, chapitre 5 — Géométrie complexe · Opérations et forme exponentielle

Exercice 15

Calcul

Dans un repère orthonormé, placer les points :

a) AA d'affixe eiπ4e^{i\dfrac{\pi}{4}}

b) BB d'affixe 12eiπ\dfrac{1}{2}e^{i\pi}

c) CC d'affixe 2ei2π32e^{i\dfrac{2\pi}{3}}

d) DD d'affixe 5ei2π5e^{i2\pi}

Corrigé

On rappelle que le point d'affixe reiθre^{i\theta}, avec r>0r>0, est le point situé sur le cercle de centre OO et de rayon rr, tel que l'angle orienté entre l'axe des abscisses et [OM)[OM) mesure θ\theta. On calcule donc au préalable la forme algébrique de chaque affixe : eiπ4=cos⁡(π4)+isin⁡(π4)=22+i22d’ouˋ A(22 ;22)≈(0,71 ;0,71)12eiπ=12(cos⁡(π)+isin⁡(π))=−12d’ouˋ B(−12 ;0)2ei2π3=2(−12+i32)=−1+i3d’ouˋ C(−1 ;3)≈(−1 ;1,73)5ei2π=5(cos⁡(2π)+isin⁡(2π))=5d’ouˋ D(5 ;0)\begin{aligned} e^{i\frac{\pi}{4}} &= \cos\left(\frac{\pi}{4}\right)+i\sin\left(\frac{\pi}{4}\right)=\frac{\sqrt{2}}{2}+i\frac{\sqrt{2}}{2} & &\text{d'où } A\left(\frac{\sqrt{2}}{2}\,;\frac{\sqrt{2}}{2}\right)\approx(0{,}71\,;0{,}71)\\ \frac{1}{2}e^{i\pi} &= \frac{1}{2}\left(\cos(\pi)+i\sin(\pi)\right)=-\frac{1}{2} & &\text{d'où } B\left(-\frac{1}{2}\,;0\right)\\ 2e^{i\frac{2\pi}{3}} &= 2\left(-\frac{1}{2}+i\frac{\sqrt{3}}{2}\right)=-1+i\sqrt{3} & &\text{d'où } C\left(-1\,;\sqrt{3}\right)\approx(-1\,;1{,}73)\\ 5e^{i2\pi} &= 5\left(\cos(2\pi)+i\sin(2\pi)\right)=5 & &\text{d'où } D(5\,;0) \end{aligned} On obtient ainsi la figure suivante :

Figure

On remarque en particulier que DD est un point de l'axe des abscisses, puisque ei2π=ei0=1e^{i2\pi}=e^{i0}=1.

Dans l'édifice

Thèmes

affixe et représentation, forme exponentielle

Notions

nombre complexe, exponentielle

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