Nombres complexes : point de vue algébrique

Exercices types : 22ème partie - Exercice 1

5 min
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Soit ff la fonction définie sur C\mathbb{C} par : f(z)=(1+i)z+2iz5f\left(z\right)=\left(1+i\right)z+2iz-5 .
Question 1

Vérifier que f(2i)f\left(2-i\right) est un imaginaire pur.

Correction
f(2i)=(1+i)×(2i)+2i×(2i)5f\left(2-i\right)=\left(1+i\right)\times \left(2-i\right)+2i\times \left(2-i\right)-5 équivaut successivement à :
f(2i)=2i+2ii2+4i2i25f\left(2-i\right)=2-i+2i-i^{2} +4i-2i^{2} -5
f(2i)=2i+2i(1)+4i2×(1)5f\left(2-i\right)=2-i+2i-\left(-1\right)+4i-2\times \left(-1\right)-5
f(2i)=2i+2i+1+4i+25f\left(2-i\right)=2-i+2i+1+4i+2-5
Ainsi :
f(2i)=5if\left(2-i\right)=5i

f(2i)f\left(2-i\right) est donc bien un imaginaire pur.
Question 2

Résoudre f(z)=0f\left(z\right)=0

Correction
(1+i)z+2iz5=0\left(1+i\right)z+2iz-5=0
z+iz+2iz5=0z+iz+2iz-5=0
z+3iz5=0z+3iz-5=0
z+3iz=5{\color{blue}{z}}+3i{\color{blue}{z}}=5
z(1+3i)=5{\color{blue}{z}}\left(1+3i\right)=5
z=51+3iz=\frac{5}{1+3i}
z=5(13i)(1+3i)(13i)z=\frac{5\left(1-3i\right)}{\left(1+3i\right)\left(1-3i\right)}
z=515i12+32z=\frac{5-15i}{1^{2} +3^{2} }
z=515i10z=\frac{5-15i}{10}
z=51015i10z=\frac{5}{10} -\frac{15i}{10}
Ainsi :
z=1232iz=\frac{1}{2} -\frac{3}{2} i