Expertes · CH 04Complexes
Formes trig. & exponentielles
📂 Section B — Complexes
Module, argument, formes trigonométrique et exponentielle d'Euler, De Moivre, racines n-ièmes.
📊 3 théorèmes·📝 2 exercices·⏱ ~4h
Légende :ThéorèmeDéfinitionFormule cléPropriétéMéthode
📐 Cours — Définitions & Théorèmes
Formule d'Euler et formes
Formule cléFormule d'Euler : eⁱᶿ = cosθ + i sinθ
Déduction :
cosθ = (eⁱᶿ + e⁻ⁱᶿ)/2
sinθ = (eⁱᶿ − e⁻ⁱᶿ)/(2i)
Forme exponentielle : z = r·eⁱᶿ (r=|z|, θ=arg z)
Produit : z₁z₂ = r₁r₂·eⁱ⁽ᶿ¹⁺ᶿ²⁾
Quotient : z₁/z₂ = (r₁/r₂)·eⁱ⁽ᶿ¹⁻ᶿ²⁾
Formule de De Moivre & applications
Théorème(cosθ + i sinθ)ⁿ = cos(nθ) + i sin(nθ) pour tout n ∈ ℤ
Application — linéarisation :
cos²θ = (1 + cos2θ)/2
sin²θ = (1 − cos2θ)/2
cos³θ = (3cosθ + cos3θ)/4
(utiliser (eⁱᶿ+e⁻ⁱᶿ)ⁿ pour la formule générale)
Racines n-ièmes de l'unité
Formule cléLes n racines n-ièmes de l'unité (solutions de zⁿ=1) :
ωₖ = eⁱ²ᵏᵖⁱ/ⁿ pour k=0,1,…,n−1
Propriétés :
• Forme un polygone régulier à n côtés inscrit dans le cercle unité
• Somme de toutes les racines = 0 (si n ≥ 2)
• Produit de toutes les racines = (−1)ⁿ⁺¹
Racines cubiques : 1, j = e^(2iπ/3), j̄ = e^(4iπ/3) avec 1+j+j̄=0 et j³=1.