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Ph L à TSB&C - Devoir surveillé de mathématiques n°5 - corrigé

Publié le 11/02/2012

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Exercice n°1 :

On considère l’équation : ( E ) z3 – (4+i)z2 + (13+4i)z – 13i = 0 où z est un nombre complexe.

1) Démontrer que le nombre complexe i est solution de cette équation.

i3 - (4 + i)i2 + (13+ 4i)i -13i = i3 + 4 + i +13i + 4i2 -13i = -i + 4 + i +13i - 4 -13i =0

i est donc une solution de (E)

2) Démontrer, en les déterminant, qu’il existe trois complexes réels a , b et c tels que :

pour tout nombre complexe z , z3 – ( 4 + i )z2 + ( 13 + 4i )z – 13i = ( z – i ) ( az2 + bz + c ) .

Soit P le polynôme défini par : P(z) = z3 – (4+i)z2 + (13+4i)z – 13i

Comme P(i)=0, P(z) est est factorisable par z-i.

Il existe donc un polynôme Q(z) tel que, pour tout zÎC , P(z)= (z -i) Q(z).

Le degré de P(z) étant 3 et celui de (z-2) étant 1, on en déduit que le degré de Q(x) est 2.

Il existe donc trois nombres complexes a, b,c tels que, pour tout zÎC, P(z)= (z -i)(az²+bz+c).

Ce qui s’écrit : pour tout zÎC, P(z)= az3+ (b-ia)z² + (c-ib)z - ic.

 

« 26/01/12- Ph L à TSB&C - Devoir surveillé de mathématiques n°5 -corrigé ’ - page 2sur 7 2 Exercice n°2 : ( 4 Points ) à traiter par tous les élèves QCM Nombres complexes Pour chaque question, une seule des quatre proposit ions est exacte.

Le candidat entoure la bonne réponse directement ci-dessous et rend le sujet d’e nseignement obligatoire avec sa copie sans oublier d’y mettre son nom et son prénom .

Aucune justification n’est demandée.

Une réponse exacte rapporte 1 point; une réponse inexacte enlève 0,5 point; l’a bsence de réponse est comptée 0 point.

Si le total est négatif, la note est ramenée à 0 .

1) On considère un complexe z vérifiant 2i 6 z z + = + .

L’écriture algébrique de z est : A : 8 3 – 2i B : -8 3 – 2i C : 8 3 + 2i D : -8 3 + 2i 2) Dans le plan complexe, l’ensemble des points M d ’affixe z = x + iy avec x et y réels vérifiant | z – 1 | = | z + i | est la droite d’équati on : A : y = x – 1 B : y = -x C : y = -x + 1 D : y = x 3) Soit l’équation (E) : z = 6 – z 3 - z où z inconnue complexe différente de 3 .

Une sol ution de (E) est : A : -2 – 2 i B : 2 + 2 i C : 1 – i D : -1 – i 4) Soit n un entier naturel .

Le complexe ( 1 + i 3 ) n est réel si et seulement si il existe un entier naturel k tel que n est égal à : A : 3k + 1 B : 3k + 2 C : 6k D : 3k. »

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