Fleming Hobbs
02/08/2024 · Primary School
43 Soient les nombres complexes \( z_{1}=\frac{4-\mathrm{i}}{3+2 \mathrm{i}} \) et \( z_{2}=\frac{4+\mathrm{i}}{3-2 \mathrm{i}} \). 1. Vérifier que \( z_{1}+z_{2} \) est un nombre réel. 2. Que peut-on en déduire pour les parties imaginaires de \( z_{1} \) et \( z_{2} \) ? 3. Vérifier que \( z_{1}-z_{2} \) est un nombre imaginaire pur. 4. Que peut-on en déduire pour les parties réelles de \( z_{1} \) et \( z_{2} \) ?
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1. **Vérifier que \( z_{1}+z_{2} \) est un nombre réel.**
Pour vérifier que \( z_{1}+z_{2} \) est un nombre réel, nous devons d'abord trouver les valeurs de \( z_{1} \) et \( z_{2} \).
Pour \( z_{1} \):
\[
z_{1} = \frac{4-\mathrm{i}}{3+2\mathrm{i}}
\]
Pour simplifier, nous multiplions le numerator et le denominator par la conjugué de \( 3+2\mathrm{i} \), c'est-à-dire \( 3-2\mathrm{i} \):
\[
z_{1} = \frac{(4-\mathrm{i})(3-2\mathrm{i})}{(3+2\mathrm{i})(3-2\mathrm{i})}
\]
\[
z_{1} = \frac{12 - 8\mathrm{i} - 3\mathrm{i} + 2}{9 + 4}
\]
\[
z_{1} = \frac{14 - 11\mathrm{i}}{13}
\]
\[
z_{1} = \frac{14}{13} - \frac{11}{13}\mathrm{i}
\]
Pour \( z_{2} \):
\[
z_{2} = \frac{4+\mathrm{i}}{3-2\mathrm{i}}
\]
Nous multiplions le numerator et le denominator par la conjugué de \( 3-2\mathrm{i} \), c'est-à-dire \( 3+2\mathrm{i} \):
\[
z_{2} = \frac{(4+\mathrm{i})(3+2\mathrm{i})}{(3-2\mathrm{i})(3+2\mathrm{i})}
\]
\[
z_{2} = \frac{12 + 8\mathrm{i} + 3\mathrm{i} + 2}{9 + 4}
\]
\[
z_{2} = \frac{14 + 11\mathrm{i}}{13}
\]
\[
z_{2} = \frac{14}{13} + \frac{11}{13}\mathrm{i}
\]
Maintenant, nous additionnons \( z_{1} \) et \( z_{2} \):
\[
z_{1} + z_{2} = \left(\frac{14}{13} - \frac{11}{13}\mathrm{i}\right) + \left(\frac{14}{13} + \frac{11}{13}\mathrm{i}\right)
\]
\[
z_{1} + z_{2} = \frac{14}{13} + \frac{14}{13} + \left(-\frac{11}{13}\mathrm{i} + \frac{11}{13}\mathrm{i}\right)
\]
\[
z_{1} + z_{2} = \frac{28}{13}
\]
\[
z_{1} + z_{2} = 2.1538461538461537 \quad (\text{approximation})
\]
Donc, \( z_{1} + z_{2} \) est bien un nombre réel.
2. **Que peut-on en déduire pour les parties imaginaires de \( z_{1} \) et \( z_{2} \) ?**
Pour \( z_{1} \) et \( z_{2} \), les parties imaginaires sont \( -\frac{11}{13}\mathrm{i} \) et \( \frac{11}{13}\mathrm{i} \) respectivement. Nous avons vu que \( z_{1} + z_{2} \) est un nombre réel, ce qui signifie que les parties imaginaires de \( z_{1} \) et \( z_{2} \) sont opposées et de même magnitude. Cela est une condition nécessaire pour que la somme soit un nombre réel.
3. **Vérifier que \( z_{1}-z_{2} \) est un nombre imaginaire pur.**
Pour vérifier que \( z_{1}-z_{2} \) est un nombre imaginaire pur, nous devons trouver sa valeur.
\[
z_{1} - z_{2} = \left(\frac{14}{13} - \frac{11}{13}\mathrm{i}\right) - \left(\frac{14}{13} + \frac{11}{13}\mathrm{i}\right)
\]
\[
z_{1} - z_{2} = \frac{14}{13} - \frac{14}{13} - \frac{11}{13}\mathrm{i} - \frac{11}{13}\mathrm{i}
\]
\[
z_{1} - z_{2} = -\frac{
Quick Answer
1. \( z_{1}+z_{2} \) is a real number.
2. The imaginary parts of \( z_{1} \) and \( z_{2} \) are opposite and of the same magnitude.
3. \( z_{1}-z_{2} \) is an imaginary number.
4. The real parts of \( z_{1} \) and \( z_{2} \) are the same.
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