Module
Nombres complexes
- Domaine
- Algèbre
- Prérequis
- Ensembles usuels de nombres
Généralités sur les nombres complexes
Théorème Ensemble des nombres complexes
Il existe un ensemble noté \(\mathbb C\), appelé ensemble des nombres complexes, qui possède les propriétés suivantes.
\(\mathbb C\) contient l’ensemble des nombres réels.
L’addition et la multiplication des nombres réels se prolongent aux nombres complexes, et les règles de calcul restent les mêmes.
Il existe un nombre complexe noté \(i\) tel que \(i^2=-1\).
Tout nombre complexe \(z\) s’écrit de manière unique \(z=x+iy\), avec \((x,y)\in\mathbb R^2\).
Définition Forme algébrique et parties d’un nombre complexe
L’écriture \(x+iy\) est appelée forme algébrique de \(z\).
Le réel \(x\) est appelé partie réelle de \(z\), notée \(\operatorname{Re}(z)\).
Le réel \(y\) est appelé partie imaginaire de \(z\), notée \(\operatorname{Im}(z)\).
Un nombre complexe \(z\) est dit réel si \(\operatorname{Im}(z)=0\).
Un nombre complexe \(z\) est dit imaginaire pur si \(\operatorname{Re}(z)=0\).
Opérations dans les nombres complexes
Propriété Opérations sur les formes algébriques
Soit \((x,x',y,y')\in\mathbb R^4\).
Propriété Identités et inverse d’un complexe
Les identités remarquables, valables dans \(\mathbb R\), le sont encore dans \(\mathbb C\).
Tout nombre complexe non nul admet un inverse :
Remarques Remarques
Remarque Parties d’un inverse
Exemple résolu Forme algébrique de complexes réservé aux comptes
Représentation géométrique des nombres complexes
Définition Image et affixes
Soit \(\mathcal P\) le plan muni d’un repère orthonormé direct \((O,\vec u,\vec v)\). À tout nombre complexe \(z=x+iy\), avec \((x,y)\in\mathbb R^2\), on associe le point \(M\) de coordonnées \((x,y)\).
On appelle image du nombre complexe \(z=x+iy\) le point de coordonnées \((x,y)\). On appelle affixe d’un point \(M\) de coordonnées \((x,y)\), le complexe \(x+iy\).
On appelle affixe d’un vecteur \(\alpha\vec u+\beta\vec v\), le complexe \(\alpha+i\beta\).
Figure Image d’un nombre complexe dans un repère
Représentation géométrique d’un nombre complexe.
Exemple résolu Représentation de points et d’un vecteur réservé aux comptes
Remarques Remarques
Remarque Affixes de vecteurs et d’un milieu
Soient \(A\) et \(B\) deux points d’affixes respectives \(a\) et \(b\).
L’affixe du vecteur \(\overrightarrow{AB}\) est \(b-a\).
L’affixe du vecteur \(\overrightarrow{OA}+\overrightarrow{OB}\) est \(a+b\).
L’affixe du vecteur \(\lambda\overrightarrow{OA}\) (\(\lambda\in\mathbb R^*\)) est \(\lambda a\).
L’affixe du milieu du segment \([AB]\) est \(\frac{a+b}{2}\).
Remarques Remarques
Remarque Produits des parties réelle et imaginaire
Remarque Sommes et produits de complexes
Soient \(n\in\mathbb N^*\) et \(z_1,\ldots,z_n\) des nombres complexes.