1. **Placer les points A, B et C sur le repère**
On place les points selon leurs affixes complexes dans le plan complexe muni du repère \( (O, \vec{u}, \vec{v}) \).
2. **Montrer que le triangle OAB est isocèle**
Calculons les distances :
\[ OA = |a|, \quad OB = |b|, \quad AB = |b - a| \]
Si deux côtés sont égaux, le triangle est isocèle.
3. **Déduire une mesure de l'angle orienté \( (\vec{u}, \overrightarrow{OE}) \)**
Utiliser la forme trigonométrique de \( e \) pour trouver l'argument.
4. **Déterminer \( e \) puis \( |e| \)**
\( e \) est un nombre complexe, on calcule sa forme algébrique et sa norme.
5. **Déduire \( \cos \left( \frac{3\pi}{8} \right) \) et \( \sin \left( \frac{3\pi}{8} \right) \)**
Utiliser la forme trigonométrique de \( e \) pour extraire ces valeurs.
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**Exercice 3 :**
1. **Forme trigonométrique des nombres complexes**
Pour \( a=2i \),
\[ |a|=2, \quad \arg(a) = \frac{\pi}{2} \]
Donc \( a = 2(\cos \frac{\pi}{2} + i \sin \frac{\pi}{2}) \).
Pour \( b=\sqrt{3} + i \),
\[ |b|=2, \quad \arg(b) = \frac{\pi}{6} \]
Donc \( b = 2(\cos \frac{\pi}{6} + i \sin \frac{\pi}{6}) \).
Pour \( c=\sqrt{2} + \sqrt{2}i \),
\[ |c|=2, \quad \arg(c) = \frac{\pi}{4} \]
Donc \( c = 2(\cos \frac{\pi}{4} + i \sin \frac{\pi}{4}) \).
2. **Vérifier que \( a^{12} = b^{12} \)**
\[ a^{12} = 2^{12} \left( \cos \left( 12 \times \frac{\pi}{2} \right) + i \sin \left( 12 \times \frac{\pi}{2} \right) \right) = 2^{12} (\cos 6\pi + i \sin 6\pi) = 2^{12} (1 + 0i) = 2^{12} \]
\[ b^{12} = 2^{12} \left( \cos \left( 12 \times \frac{\pi}{6} \right) + i \sin \left( 12 \times \frac{\pi}{6} \right) \right) = 2^{12} (\cos 2\pi + i \sin 2\pi) = 2^{12} (1 + 0i) = 2^{12} \]
Donc \( a^{12} = b^{12} \).
3. a. **Forme algébrique et trigonométrique de \( \frac{c}{b} \)**
\[ \frac{c}{b} = \frac{2(\cos \frac{\pi}{4} + i \sin \frac{\pi}{4})}{2(\cos \frac{\pi}{6} + i \sin \frac{\pi}{6})} = \cos \left( \frac{\pi}{4} - \frac{\pi}{6} \right) + i \sin \left( \frac{\pi}{4} - \frac{\pi}{6} \right) = \cos \frac{\pi}{12} + i \sin \frac{\pi}{12} \]
En forme algébrique, calculons :
\[ \frac{c}{b} = \frac{\sqrt{2} + \sqrt{2}i}{\sqrt{3} + i} \times \frac{\sqrt{3} - i}{\sqrt{3} - i} = \frac{(\sqrt{2} + \sqrt{2}i)(\sqrt{3} - i)}{3 + 1} = \frac{(\sqrt{6} - \sqrt{2}i + \sqrt{6}i - \sqrt{2}i^2)}{4} \]
\[ = \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}i + \sqrt{6}i + \sqrt{2}}{4} = \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2} + i(\sqrt{6} - \sqrt{2})}{4} \]
3. b. **Déduire \( \cos \frac{\pi}{12} \) et \( \sin \frac{\pi}{12} \)**
\[ \cos \frac{\pi}{12} = \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4}, \quad \sin \frac{\pi}{12} = \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4} \]
4. a. **Montrer que O est centre du cercle circonscrit au triangle ABC**
Les points A, B, C ont même module \( 2 \), donc ils sont sur le cercle de centre O et rayon 2.
4. b. **Déterminer une mesure de l'angle orienté \( (\overrightarrow{OB}, \overrightarrow{OC}) \)**
\[ \arg(c) - \arg(b) = \frac{\pi}{4} - \frac{\pi}{6} = \frac{\pi}{12} \]
Donc l'angle orienté est \( \frac{\pi}{12} \).
Complex Numbers C16819
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