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Programme de mathématiques BCPST, première année · semestre 1

b) Formes trigonométriques et exponentielles des nombres complexes

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ContenusCapacités et commentaires
Notation $\mathrm{e}^{\mathrm{i}\theta}$. Propriétés $\lvert \mathrm{e}^{\mathrm{i}\theta} \rvert = 1$, $\mathrm{e}^{\mathrm{i}(\alpha + \beta)} = \mathrm{e}^{\mathrm{i}\alpha} \times \mathrm{e}^{\mathrm{i}\beta}$, $\overline{\mathrm{e}^{\mathrm{i}\theta}} = \mathrm{e}^{-\mathrm{i}\theta}$, $(\mathrm{e}^{\mathrm{i}\theta})^n = \mathrm{e}^{\mathrm{i}n\theta}$, formules d’Euler.
Arguments d’un nombre complexe non nul.
Écriture exponentielle d’un nombre complexe non nul.
Linéarisation de $\cos^p(x)\sin^q(x)$.
On met en évidence quelques choix usuels d’intervalles permettant de définir l’argument.
À chaque fois que le recours à la formule d’Euler sera nécessaire pour linéariser ou développer des formules, l’énoncé devra l’indiquer.
L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 10

Établir les égalités suivantes :

L1 Algèbre Nombres complexes

exo7 100

Étudier la suite \((z_{n})_{n\in \Nn}\) définie par: \(z_{0}=4,\) ...

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 11

Calculer le module et l’argument de \(u = \frac{\sqrt{6}-i\sqrt{2}}{2}\) et ...

L1 Algèbre Nombres complexes

exo7 12

Écrire sous la forme partie réelle-partie imaginaire, puis sous la forme module-argument le nombre complexe : ...

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 13

Déterminer le module et l’argument des nombres complexes : ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1334

Soit \(\lambda\in\Cc\) fixé. Montrer que ...

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 14

Déterminer le module et l’argument de \(\frac{1+i}{1-i}\). Calculer ...

L1 Algèbre Nombres complexes

exo7 15

Calculer \(Z=(1+i\sqrt 3)^{2000}\).

L1 Algèbre Nombres complexes

exo7 16

Calculer \((1+i\sqrt{3})^5 + (1-i\sqrt{3})^5\) et ...

L1 Algèbre Nombres complexes

exo7 17

Calculer le module et l’argument de \(z = \frac{1}{1+i\tan \alpha}\).

L1 Algèbre Nombres complexes

exo7 18

Calculer les puissances \(n\)-ièmes des nombres complexes : ...

L3 Calcul différentiel Extremum, extremum lié

exo7 1835

Déterminer \(\max\limits_{\left| z\right| \leq 1}\left| \sin z\right| .\) On rappelle que : ...

L1 Algèbre Nombres complexes

exo7 19

Comment choisir l’entier naturel \(n\) pour que \((\sqrt{3}+i)^n\) soit un réel ? ...

L1 Algèbre Injection, surjection, bijection

exo7 192

L’application \(f : \Cc\setminus{\{0\}} \rightarrow \Cc, \ z\mapsto z+1/z\) est-elle injective ? surjective ? bije ...

L1 Algèbre Injection, surjection, bijection solution

exo7 197

Si \(z=x+iy\), \((x,y)\in \Rr^2\), on pose ...

L1 Algèbre Nombres complexes

exo7 2

Écrire les nombres complexes suivants sous la forme \(a+ib\) (\(a,b \in \Rr\)) : ...

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 20

Soit \(z\) un nombre complexe de module \(\rho\), d’argument ...

L1 Algèbre Injection, surjection, bijection solution

exo7 200

Soit \(f:\Rr \rightarrow \Cc, \ t\mapsto e^{it}\). Changer les ensembles de départ et d’arrivée afin que (la restr ...

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 21

Soient \(\alpha\) et \(\beta\) deux nombres réels. Mettre le nombre complexe ...

L1 Algèbre Nombres complexes

exo7 22

Écrire l’expression \((1+\cos \phi+i\sin \phi)\) sous forme trigonométrique. En déduire l’expression de ...

L1 Algèbre Dénombrement solution

exo7 229

Calculer le module et l’argument de \((1+i)^n\). En déduire les valeurs de ...

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 23

Mettre sous forme trigonométrique \(1 + e^{i\theta}\) où ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 2327

Calculer les intégrales ...

L1 Algèbre Nombres complexes

exo7 25

Montrer algébriquement et géométriquement que si \(\left|z\right| = 1\) alors ...

L1 Algèbre Nombres complexes

exo7 26

Résoudre l’équation \(\exp (z) = \sqrt{3} + 3i\).

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 29

Calculer les racines carrées de \(\frac{1+i}{\sqrt{2}}\). En déduire les valeurs de ...

L1 Algèbre Nombres complexes

exo7 2928

Soient \(a,b,c \in \C\) distincts. Montrer que les propositions suivantes sont équivalentes :

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 2930

Déterminer les nombres \(z \in \C\) tels que \(\dots\)

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 2931

Trouver \(a,b,c \in \mathbb{U}\) tels que ...

L1 Algèbre Nombres complexes

exo7 2932

Soient \(u,v,w\) trois complexes unitaires tels que \(u+v+w = 0\). Montrer que ...

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 2940

Soit \(\omega = \exp\frac {2i\pi}n\). Calculer :

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 2942

Soient \(n \in \N^*\), \(\omega = e^{2i\pi/n}\) et ...

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 2943

Soit \(z = \exp\frac {2i\pi}7\) et \(u = z + z^2 + z^4\), ...

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 2951

A l’aide de formules du binôme, simplifier :

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 2952

Simplifier :

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 2953

Soit \(a \in \R\). Résoudre : ...

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 2954

Soit \(\theta \in \R\).

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 2956

Résoudre en \(x\) : ...

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 2958

Soit \(n \in \N\), et \(x \in \R\). Exprimer ...

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 2959

Soit \(z \in \mathbb{U}\). Peut-on trouver \(a \in \R\) tel que ...

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 3

Écrire sous la forme \(a+ib\) les nombres complexes suivants :

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle solution

exo7 3186

Montrer que pour tout entier \(n \in \N\) il existe un unique polynôme ...

L1 Algèbre Nombres complexes

exo7 34

On note \(j = e^{2 \pi \over 3}.\)

L1 Algèbre Nombres complexes

exo7 38

Pour \(\alpha\in\Rr\), résoudre dans \(\Cc\) l’équation ...

L1 Algèbre Nombres complexes

exo7 4

Placer dans le plan cartésien, les points d’affixes suivantes : ...

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 43

Trouver les racines cubiques de \(2-2i\) et de \(11+2i\).

L1 Algèbre Nombres complexes solution

exo7 44

Calculer \(\frac{\frac{1+i\sqrt3}{2}}{\frac{\sqrt2(1+i)}{2}}\) algébriquement, puis trigonométriquement. En déduir ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4404

Soit \(z\in\C\). Montrer que \(\left(1+\frac zn\right)^n \to e^z\) lorsque ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4405

Soit \(z \in \C\). Montrer que \(|e^z-1| \le e^{|z|}-1 \le |z|e^{|z|}\).

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4406

Soit \(z=x+iy\in\C\) avec \(x,y\in\R\) et ...