Les annales du bac

Pour aller plus loin (Ancien programme) - Mathématiques Spécialité

Exemple d'exercice parmi les 321 exercices du chapitre

Résoudre dans l'ensemble \( \mathbb{C} \) des nombres complexes l'équation \((E)\) d'inconnue \(z\) : \[ 16 + z^{2} -4z\sqrt{3} = 0 \] On écrira la réponse sous la forme d'un ensemble, par exemple \( \left\{ 1 ; 3 \right\}\) ou \( \left[ 2 ; 4 \right[ \)

Le plan complexe est muni d'un repère orthonormé direct \( ( O\ ; \overrightarrow{u} \ , \overrightarrow{v} ) \).
On considère les points \( A \), \( B \) et \( C \) d'affixes respectives \( a = -2\left(i - \sqrt{3}\right) \),\( b = 2\left(i + \sqrt{3}\right) \) et \( c = 4 \).

Calculer le module du nombre \( a \).
On donnera en réponse uniquement le résultat sans formatage particulier.
Calculer un argument du nombre \( a \).
On donnera en réponse uniquement le résultat sans formatage particulier.
Donner la forme exponentielle du nombre \( a \).
On donnera en réponse uniquement le résultat sous la forme exponentielle sans formatage particulier.
Donner la forme exponentielle du nombre \( b \).
On donnera en réponse uniquement le résultat sous la forme exponentielle sans formatage particulier.
Les points \( A \), \( B \) et \( C \) sont sur un même cercle \( \mathscr{C} \) de centre \(O\).
Quel est le rayon de ce cercle ?

Pour la suite de l'exercice, on pourra s'aider d'une figure où l'on placera les points \( A \), \( B \) et \( C \) et que l'on complétera au fur et à mesure de l'avancement des questions.
On considère maintenant les points \( A' \), \( B' \) et \( C' \) d'affixes respectives \( a' = a e^{\dfrac{1}{6}\pi i}\),\( b' = b e^{\dfrac{1}{6}\pi i}\), et \( c' = c e^{\dfrac{1}{6}\pi i}\).

Calculer l'affixe de \( b' \), sous forme polaire.
On donnera en réponse uniquement le résultat sans formatage particulier.
Calculer le module du nombre \( a' \).
On donnera en réponse uniquement le résultat sans formatage particulier.
Calculer un argument du nombre \( a' \).
On donnera en réponse uniquement le résultat sans formatage particulier.

Pour la suite, on admet que \( a' = 4 \) et \( c' = 2\left(i + \sqrt{3}\right) \).
On admet également que si \(M\) et \(N\) sont deux points du plan d'affixes respectives \(m\) et \(n\) alors le milieu \(I\) du segment \( \left[ MN \right] \) a pour affixe \( \frac{m+n}{2} \) et la longueur \( MN \) est égale à \( \left| n-m \right| \).
On note \( s \), \( t \) et \( u \) les affixes des milieux respectifs \( S \), \( T \) et \( U \) des segments \( \left[ A' B \right] \), \( \left[ B' C \right] \) et \( \left[ C' A \right] \). On admet que \( u = 2\sqrt{3} \).

Calculer \( s \).
On donnera en réponse uniquement le résultat sans formatage particulier.
Calculer également \( t \).
On donnera en réponse uniquement le résultat sans formatage particulier.
Quelle est la nature du triangle \( S T U \) ?
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