📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Forme algébrique : Tout nombre complexe $z$ s'écrit $z = a + ib$, où $a = \text{Re}(z)$ et $b = \text{Im}(z)$ sont des réels, et $i^2 = -1$.
- Conjugué : Le conjugué de $z = a + ib$ est $\bar{z} = a - ib$. On a $z \cdot \bar{z} = a^2 + b^2$.
- Plan complexe : Le nombre $z = a + ib$ est associé au point $M(a, b)$ (affixe de $M$) ou au vecteur $\vec{u}(a, b)$.
- Équations du second degré : Pour $az^2 + bz + c = 0$ avec $a, b, c \in \mathbb{R}$, on calcule $\Delta = b^2 - 4ac$.
- Si $\Delta > 0$ : deux solutions réelles $z_1, z_2$.
- Si $\Delta = 0$ : une solution réelle $z_0 = -\frac{b}{2a}$.
- Si $\Delta < 0$ : deux solutions complexes conjuguées $z_1 = \frac{-b + i\sqrt{|\Delta|}}{2a}$ et $z_2 = \bar{z_1}$.
Méthodes à maîtriser
- Déterminer la partie réelle et imaginaire d'un quotient : multiplier le numérateur et le dénominateur par le conjugué du dénominateur.
- Résoudre une équation du second degré à coefficients réels.
- Interpréter géométriquement : $M(z)$ appartient à l'axe des réels si $\text{Im}(z)=0$, et à l'axe des imaginaires si $\text{Re}(z)=0$.
Exemples corrigés
- Calcul : Soit $z = \frac{2+i}{1-i}$. On multiplie par $1+i$ : $z = \frac{(2+i)(1+i)}{(1-i)(1+i)} = \frac{2+2i+i+i^2}{1^2+1^2} = \frac{1+3i}{2} = \frac{1}{2} + \frac{3}{2}i$.
- Équation : Résoudre $z^2 - 2z + 5 = 0$. $\Delta = (-2)^2 - 4(1)(5) = 4 - 20 = -16 = (4i)^2$. $z_1 = \frac{2 - 4i}{2} = 1 - 2i$ et $z_2 = 1 + 2i$.
Erreurs fréquentes
- Oublier que $i^2 = -1$ lors des développements.
- Confondre $\bar{z}$ avec $-z$.
- Dans une équation $az^2+bz+c=0$, oublier de diviser par $2a$ après avoir calculé la racine de $\Delta$.