Représentation graphique d'un nombre complexe : le module

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Dans tout ce qui suit, le plan est rapporté à un repère orthonormé (0  ;u  ,v)(0\;; \vec u \;,\vec v)

I. Définition du module

Soit M M un point d’affixe z z .

Le module de z z , noté z |z| , est le réel positif défini par : z=OM |z| = OM .

Si z=a+ib z = a + \mathcal{i}b avec a a et b b deux réels, alors : z=a2+b2 |z| = \sqrt{a^2 + b^2} .

Exemple :

Soit z=2+i z = 2 + \mathcal{i} .

On calcule son module :

z=22+12 |z| = \sqrt{2^2 + 1^2}
=4+1 = \sqrt{4 + 1}
=5 = \sqrt{5} .

II. Propriétés du module

Propriétés : Soit zz un nombre complexe.

\circ\quad z=0z=0 |z| = 0 \Leftrightarrow z = 0 .

\circ\quad z=z | -z | = |z| .

\circ\quad z=z |\overline{z}| = |z| .

\circ\quad z×z=z2 z \times \overline{z} = |z|^2 .

III. Module et opérations

Théorème :

Soient zz et zz' deux nombres complexes :

\circ\quad z×z=z×z |z \times z'| = |z| \times |z'| .

\circ\quad Pour tout entier naturel nn, zn=zn |z^n| = |z|^n .

\circ\quad Si z0z \neq 0, alors 1z=1z \left| \dfrac{1}{z} \right| = \dfrac{1}{|z|} et zz=zz \left| \dfrac{z'}{z} \right| = \dfrac{|z'|}{|z|} .

\circ\quad z+zz+z |z + z'| \leq |z| + |z'| .

IV. Lien entre distance et module

Théorème : Soit A(zA) A(z_A) et B(zB) B(z_B) .

On a : AB=zBzA=zAzB AB = |z_B - z_A| = |z_A - z_B| .

Exemple : Soient A(2+3i)A(2+3\text i) et B(14i)B(-1-4\text i). Calculer la distance ABAB.

AB=zBzAAB=|z_B-z_A|

or zBzA=(14i)(2+3i)=37iz_B-z_A=(-1-4\text i)-(2+3\text i)=-3-7\text i

et zBzA=37i=9+49=58|z_B-z_A|=|-3-7\text i|=\sqrt{9+49}=\sqrt{58}