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TERMINALE — MATHS EXPERTES
Fiche N° 05Chapitre 5 — Complexes en géométrie
Transformations, droites, cercles, polygones
Chapitre 5 — Complexes en géométrie
12 EXERCICES
★
Niveau 1 — FondamentauxEx. 1 à 3
Ex.1Translation★4 pts
La translation de vecteur w transforme z en z+w.
- Trouver l'image de z=2+i par la translation de vecteur 1−3i.
- Trouver la translation qui envoie 1+i sur 3−i.
Réponse
Ex.2Rotation★4 pts
La rotation de centre Ω et angle θ : z ↦ e
iθ(z−zΩ)+zΩ.
- Rotation de centre O, angle π2 de z=3+2i.
- Rotation de centre 1+i, angle π de z=2+3i.
Réponse
Ex.3Homothétie★4 pts
Homothétie de centre Ω, rapport k : z ↦ k(z−zΩ)+zΩ.
- Homothétie de centre O, rapport 2 de z=1+i.
- Centre 1, rapport −3 de z=2+i.
Réponse
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Fiche N° 05Chapitre 5 — Complexes en géométrie
Fiche N° 05
★★
Niveau 2 — IntermédiaireEx. 4 à 6
Ex.4Similitude directe★4 pts
z ↦ az+b (a≠0 complexe) est une similitude directe.
- z ↦ iz+1. Rapport, angle, point fixe.
- Trouver la similitude envoyant 0→i et 1→1+i.
Réponse
Ex.5Alignement, colinéarité★★4 pts
A, B, C sont alignés ⟺ z_C−z_Az_B−z_A ∈ ℝ.
zA=1+2i, zB=3+i, zC=5. Vérifier si A, B, C sont alignés.
Réponse
Ex.6Angle géométrique★★4 pts
L'angle BAC (orienté) = arg(
z_C−z_Az_B−z_A).
zA=i, zB=2, zC=1+2i.
- Calculer z_C−z_Az_B−z_A.
- Déterminer l'angle BAC.
Réponse
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Fiche N° 05Chapitre 5 — Complexes en géométrie
Fiche N° 05
★★
Niveau 2 — IntermédiaireEx. 7 à 9
Ex.7Équation d'un cercle★★4 pts
Décrire l'ensemble des z vérifiant :
- |z−2| = |z+2| → droite
- |z−1|/|z+1| = 2 → cercle d'Apollonius
Réponse
Ex.8Triangle équilatéral★★4 pts
ABC équilatéral direct ⟺ z_A+jz_B+j²z_C=0 (j=e2iπ3).
zA=0, zB=2. Trouver zC.
Réponse
Ex.9Points fixes d'une transformation★★★4 pts
f(z) = (1+i)z − i.
- Trouver le(s) point(s) fixe(s).
- Identifier la transformation (similitude directe).
- Calculer le rapport et l'angle.
Réponse
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TERMINALE — MATHS EXPERTES
Fiche N° 05Chapitre 5 — Complexes en géométrie
Fiche N° 05
★★★
Niveau 3 — Type BAC ExpertesEx. 10 à 12
Ex.10Composition de transformations★★★4 pts
r₁ : rotation de centre O, angle
π2. r₂ : rotation de centre 1, angle
π2.
- Calculer r₁(z) et r₂(z).
- Calculer r₂∘r₁(z).
- Identifier la transformation composée.
Réponse
Ex.11Polygone régulier★★★4 pts
Les sommets d'un n-gone régulier centré en Ω, de sommet initial A.
- Exprimer les affixes z_k des sommets.
- Pour n=6, zA=1 et zΩ=0. Donner les 6 sommets.
Réponse
Ex.12★ Défi BAC Expertes★★★5 pts
Soit f(z)=e
iπ3z+1−e
iπ3.
- Trouver le point fixe Ω.
- Montrer que f est la rotation de centre Ω et angle π3.
- Calculer f³(z) et f⁶(z).
Réponse
✦ Auto-évaluation
Mon score : _____ / 49 pts
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LYCÉE — MATHS EXPERTES
✦ CORRIGÉ
Ch5 — Complexes en géométrie
✦ Corrigé — Ch5 — Complexes en géométrie
ACCÈS LIBRE — Ex. 1 à 6
★
Niveau 1 — Fondamentaux
Ex. 1 à 3
Ex.1
Affixe et point du plan
★
z=x+iy ↔ M(x,y)
→ Module = OM
→ Argument = angle (Ox, OM)
= Plan complexe identique au plan cartésien
Ex.2
Transformation — translation
★
z'=z+b
→ Ajouter b=a+ib
→ Déplace chaque point de (a,b)
= Translation de vecteur (Re(b), Im(b))
Ex.3
Rotation
★
z'=eiθ×z
→ Multiplication par eiθ
→ Tourne de l'angle θ autour de l'origine
= Rotation d'angle θ autour de O
★★
Niveau 2 — Intermédiaire
Ex. 4 à 6
Ex.4
Homothétie
★★
z'=k×z (k réel)
→ k>0 → homothétie de rapport k
→ Centre O
→ k<0 → homothétie + demi-tour
= Homothétie de centre O et rapport k
Ex.5
Similitude directe
★★
z'=az+b (a complexe)
→ |a| = rapport · arg(a) = angle de rotation
→ b = translation après rotation+homothétie
= Rotation d'angle arg(a) · Homothétie |a| · Translation
Ex.6
Points alignés et cocycliques
★★
A, B, C alignés ↔ Im(zC−zAzB−zA)=0
→ zC−zAzB−zA réel → alignés
→ Argument nul ou π → alignés
= Rapport est réel ↔ alignés
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✦ CORRIGÉ
Ch5 — Complexes en géométrie
✦ Corrigé — Ch5 — Complexes en géométrie
🔒 PREMIUM — Ex. 7 à 12
★★
Niveau 2 — suite
Ex. 7 à 9
Ex.7
Exercice 7
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Ex.8
Exercice 8
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Ex.9
Exercice 9
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★★★
Niveau 3 — Type Brevet/BAC
Ex. 10 à 12
Ex.10
Exercice 10
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Ex.11
Exercice 11
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Ex.12
Exercice 12
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