8 Les nombres complexes
📅 05 May 2026 👁️ المشاهدات: 82
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الدرس في مادة maths للمستوى 2-bac-science. يمكنك قراءة الملف أو تنزيله مباشرةً بصيغة PDF.
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% Custom Colors
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% Custom Box Styles
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\begin{document}
% ==========================================
% EN-TÊTE
% ==========================================
\begin{center}
\begin{tcolorbox}[
enhanced,
colback=myblue!10, % خلفية زرقاء فاتحة جداً ومريحة
colframe=myblue!90!black, % إطار أزرق داكن (احترافي)
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boxrule=1.5pt, % سمك الإطار
drop shadow, % ظل خفيف باش يبان الإطار بارز 3D
width=0.85\textwidth, % العرض مايشدش الورقة كاملة باش يجي متيول
halign=center % توسيط النص
]
{\Huge \bfseries \textsf{\textcolor{myblue!90!black}{Résumé de Cours : Les nombres complexes}}} \\
\vspace{0.1cm}
{\LARGE \bfseries Prof : \textcolor{red!70!black}{SOUHAIL Mohamed} \quad \textcolor{gray}{\textbf{|}} \quad \textsf{Lycée Ibnou Batouta}}
\end{tcolorbox}
\end{center}
\begin{multicols}{3}
% ==========================================
% 1. FORME ALGÉBRIQUE
% ==========================================
\begin{tcolorbox}[sectionbox={myyellow}{{1. Forme Algébrique}}]
L'ensemble des nombres complexes est noté $\mathbb{C}$.\\
Il existe un nombre $i$ tel que : $\mathbf{i^2 = -1}$.
Tout complexe $z$ s'écrit par:
$ z = a + ib \quad (a \in \mathbb{R}, b \in \mathbb{R}) $\\
- $a = \text{Re}(z)$ : Partie réelle.\\
- $b = \text{Im}(z)$ : Partie imaginaire.
\textbf{Égalité de deux complexes :}\\
$z = z' \iff \text{Re}(z) = \text{Re}(z')$ et $\text{Im}(z) = \text{Im}(z')$.\\
$z = 0 \iff a = 0$ et $b = 0$.
- Si $b = 0$, alors $z \in \mathbb{R}$ (réel pur).\\
- Si $a = 0$, alors $z \in i\mathbb{R}$ (imaginaire pur).
\end{tcolorbox}
% ==========================================
% 2. CONJUGUÉ ET MODULE
% ==========================================
\begin{tcolorbox}[sectionbox={mycyan}{{2. Conjugué et Module}}]
Soit $z = a + ib$.
\textbf{Le Conjugué $\bar{z}$ :}
$ \bar{z} = a - ib $\\
\textbf{Propriétés :}\\
$\overline{z+z'} = \bar{z} + \bar{z}' \quad ; \quad \overline{z \cdot z'} = \bar{z} \cdot \bar{z}' \quad ; \quad \overline{\left(\frac{z}{z'}\right)} = \frac{\bar{z}}{\bar{z'}}$\\
$z + \bar{z} = 2a \quad ; \quad z - \bar{z} = 2ib$
\textbf{Le Module $|z|$ :}
$ |z| = \sqrt{a^2 + b^2} $\\
\textbf{Propriétés :}\\
$|z| = 0 \iff z = 0 \quad ; \quad |z| = |-z| = |\bar{z}|$\\
$|z \cdot z'| = |z| \cdot |z'| \quad ; \quad |z^n| = |z|^n$\\
$\left|\frac{z}{z'}\right| = \frac{|z|}{|z'|} \quad ; \quad |z|^2 = z \cdot \bar{z} = a^2 + b^2$
\end{tcolorbox}
% ==========================================
% 3. ÉQUATIONS DU SECOND DEGRÉ
% ==========================================
\begin{tcolorbox}[sectionbox={myorange}{{3. Équations du 2nd degré dans $\mathbb{C}$}}]
Soit l'équation $az^2 + bz + c = 0$ ($a,b,c \in \mathbb{R}$).\\
On calcule le discriminant $\Delta = b^2 - 4ac$.
\textbf{Cas 1 :} $\Delta > 0$:
$z_1 = \frac{-b - \sqrt{\Delta}}{2a} \quad ; \quad z_2 = \frac{-b + \sqrt{\Delta}}{2a}$
\textbf{Cas 2 :} $\Delta = 0$ (1 solution réelle double):
$z_0 = \frac{-b}{2a}$
\textbf{Cas 3 :} $\mathbf{\Delta < 0}$ (2 solutions complexes conjuguées)\\
$ z_1 = \frac{-b - i\sqrt{-\Delta}}{2a} \quad ; \quad z_2 =\bar{z_1}= \frac{-b + i\sqrt{-\Delta}}{2a} $
\end{tcolorbox}
% ==========================================
% 4. TRIGONOMÉTRIE ET EXPONENTIELLE
% ==========================================
\begin{tcolorbox}[sectionbox={mypink}{{4. Formes Trigo. et Exponentielle}}]
Soit $z = a + ib\in\mathbb{C}$. On pose $r = |z|$ et $\theta \equiv \arg(z) [2\pi]$.
\textbf{Calcul de l'argument $\theta$ :}
$\cos(\theta) = \frac{a}{r}$ et $\sin(\theta) = \frac{b}{r}$
\textbf{Forme Trigonométrique :}\\
$z = r(\cos \theta + i\sin \theta) = [r, \theta]$
\textbf{Forme Exponentielle :}\\
$z = r \cdot e^{i\theta}$ avec $e^{i\theta} = \cos \theta + i\sin \theta$
\textbf{Propriétés des arguments :}\\
- $\arg(z \cdot z') \equiv \arg(z) + \arg(z') \ [2\pi]$\\
- $\arg\left(\frac{z}{z'}\right) \equiv \arg(z) - \arg(z') \ [2\pi]$\\
- $\arg(z^n) \equiv n \cdot \arg(z) \ [2\pi]$\\
- $\arg(\bar{z}) \equiv -\arg(z) \ [2\pi] \implies \bar{z} = re^{-i\theta}$
\textbf{Formules de Moivre et d'Euler :}\\
$ (\cos \theta + i\sin \theta)^n = \cos(n\theta) + i\sin(n\theta) $ \\
$ \cos \theta = \frac{e^{i\theta} + e^{-i\theta}}{2} \quad ; \quad \sin \theta = \frac{e^{i\theta} - e^{-i\theta}}{2i} $
\end{tcolorbox}
% ==========================================
% 5. OUTILS GÉOMÉTRIQUES DE BASE
% ==========================================
\begin{tcolorbox}[sectionbox={mygreen}{{5. Affixe, Distance et Milieu}}]
Le plan complexe est rapporté au repère $(O, \vec{u}, \vec{v})$.\\
À tout point $M(a,b)$ est associé son \textbf{affixe} $z_M = a + ib$.
\textbf{Affixe d'un vecteur :}
$Z_{\vec{AB}} = z_B - z_A$
\textbf{Distance entre deux points :}
$AB=|z_B - z_A|$
\textbf{Milieu d'un segment :}\\
Le point $I$ milieu de $[AB]$ a pour affixe :
$ z_I = \frac{z_A + z_B}{2} $
\end{tcolorbox}
% ==========================================
% 6. ALIGNEMENT ET ORTHOGONALITÉ
% ==========================================
\begin{tcolorbox}[sectionbox={myyellow}{{6. Alignement et Cocycliques}}]
\textbf{Alignement de 3 points :}\\
Les points $A, B$ et $C$ sont alignés si et seulement si :\\
$ \frac{z_C - z_A}{z_B - z_A} \in \mathbb{R} \quad \text{(c-à-d } \arg = 0 \text{ ou } \pi)$\\
\textbf{Vecteurs Orthogonaux :}\\
$\vec{AB} \perp \vec{AC} \iff \frac{z_C - z_A}{z_B - z_A} \in i\mathbb{R}^*$
(c-à-d $\arg = \pm \frac{\pi}{2}$)
$A, B, C, D$ sont cocycliques (ou alignés) $\iff$
$$ \left( \frac{z_D - z_A}{z_B - z_A} \right) \times \left( \frac{z_B - z_C}{z_D - z_C} \right) \in \mathbb{R} $$
\end{tcolorbox}
% ==========================================
% 7. MESURE D'ANGLES ET TRIANGLES
% ==========================================
\begin{tcolorbox}[sectionbox={mypink}{{7. Angles Orientés et Triangles}}]
\textbf{Mesure d'un angle orienté :}\\
$$ (\widehat{\vec{u}, \vec{AB}}) \equiv \arg(z_B - z_A) \ [2\pi] $$
$$ (\widehat{\vec{AB}, \vec{AC}}) \equiv \arg\left(\frac{z_C - z_A}{z_B - z_A}\right) \ [2\pi] $$
\begin{tcolorbox}[examplebox, title={\color{red} Nature du triangle ABC (Très fréquent)}]
On calcule $Z = \frac{z_C - z_A}{z_B - z_A}$.\\
\textbf{1. Triangle rectangle en A :}\\
$Z = i \cdot k \quad (k \in \mathbb{R}^*) \implies \arg(Z) \equiv \pm\frac{\pi}{2}$
\textbf{2. Triangle isocèle en A :}\\
$Z = e^{i\theta} \implies |Z| = 1 \implies \frac{AC}{AB} = 1 \implies AC = AB$
\textbf{3. Triangle rectangle et isocèle en A :}\\
$Z = \pm i \implies \begin{cases} |Z| = 1 \\ \arg(Z) \equiv \pm\frac{\pi}{2} \end{cases}$
\textbf{4. Triangle équilatéral :}\\
$Z = e^{\pm i\frac{\pi}{3}} \implies \begin{cases} |Z| = 1 \\ \arg(Z) \equiv \pm\frac{\pi}{3} \end{cases}$
\end{tcolorbox}
\end{tcolorbox}
% ==========================================
% 8. TRANSFORMATIONS DU PLAN
% ==========================================
\begin{tcolorbox}[sectionbox={mycyan}{{8. Transformations du Plan}}]
Soit $M(z)$ un point et $M'(z')$ son image par la transformation.
\textbf{A. La Translation : $t_{\vec{u}}$}\\
De vecteur $\vec{u}$ d'affixe $z_u$:
$ z' = z + z_u $
\textbf{B. L'Homothétie : $h(\Omega, k)$}\\
De centre $\Omega(\omega)$ et de rapport $k \in \mathbb{R}^*$.
$$ z' - \omega = k(z - \omega) $$
\textit{Interprétation :} $\vec{\Omega M'} = k\vec{\Omega M}$
\textbf{C. La Rotation : $R(\Omega, \theta)$}\\
De centre $\Omega(\omega)$ et d'angle $\theta \in \mathbb{R}$.
$$ z' - \omega = e^{i\theta}(z - \omega) $$
% \begin{tcolorbox}[examplebox, title={Reconnaître la transformation}]
% Si on a l'expression $z' = az + b$ :\\
% - Si $a = 1$, c'est une \textbf{translation}.\\
% - Si $a \in \mathbb{R}^* \setminus \{1\}$, c'est une \textbf{homothétie} de rapport $a$.\\
% - Si $a \in \mathbb{C}$ et $|a| = 1$ ($a \neq 1$), c'est une \textbf{rotation} d'angle $\theta \equiv \arg(a)$.
% \end{tcolorbox}
\end{tcolorbox}
\end{multicols}
\end{document}
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