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Mathématiques expertes (option) · Terminale

Nombres complexes et géométrie : quiz de Terminale expertes

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Un nombre complexe se représente par un point ou un vecteur du plan : cet aspect géométrique s'est développé à partir du XIXe siècle 3.
  • Multiplier par un réel λ revient à faire une homothétie de centre O et de rapport λ 3.
  • Multiplier par un complexe de module 1 revient à faire tourner le plan autour de l'origine, d'un angle égal à l'argument 3.
  • Multiplier par un complexe z non nul agrandit ou réduit les distances à O dans le rapport |z| et tourne d'un angle arg(z) : c'est une similitude directe centrée en O 3.

Avant de commencer

Ce quiz porte sur le point de vue géométrique des nombres complexes. Tu y travailles le lien entre un nombre complexe et un point ou un vecteur du plan, puis ce que devient une multiplication par un complexe quand on la regarde comme une transformation du plan. Le programme de Terminale en option mathématiques expertes insiste sur l'image d'un nombre complexe, l'image du conjugué, l'affixe d'un point ou d'un vecteur, et sur la détermination du module et des arguments d'un nombre complexe non nul 1.

Les questions supposent que tu connais déjà la forme algébrique, le conjugué, le module, l'argument, ainsi que la forme trigonométrique et la forme exponentielle. Passer d'une forme algébrique à une forme trigonométrique et inversement fait partie des gestes à visualiser graphiquement 2.

Quiz

14 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Dans le plan complexe, on multiplie chaque affixe par le réel 33. Quelle transformation obtient-on ?

  2. Multiplier par ii revient à appliquer, au point d'affixe zz, une rotation de centre l'origine. Quel est son angle ? On rappelle que ∣i∣=1|i|=1 et que arg⁡(i)=π2\arg(i)=\dfrac{\pi}{2} (modulo 2π2\pi).

  3. Soit z=2iz=2i. La multiplication par zz est une similitude directe de centre l'origine. Quels sont son rapport et son angle ?

  4. Quel est le rapport de la similitude directe de centre l'origine associée à la multiplication par 3+4i3+4i ?

  5. Quel est le rapport de la similitude directe de centre l'origine associée à la multiplication par 6−8i6-8i ?

  6. Multiplier par le réel −1-1 est une homothétie de centre OO et de rapport −1-1.

  7. Une rotation de centre l'origine ne change pas la distance d'un point à l'origine. Donc multiplier par un complexe de module 1 ne change jamais le module d'un nombre complexe.

  8. Parmi ces formes d'écriture, lesquelles sont citées pour présenter les nombres complexes ?

    Plusieurs réponses possibles.

  9. À quel siècle l'aspect géométrique des nombres complexes se développe-t-il, notamment avec Argand, Gauss et Cauchy ?

  10. Que peut-on associer à un nombre complexe dans le plan ?

  11. Dans le plan complexe, AA a pour affixe 1+2i1+2i et BB a pour affixe 4+6i4+6i. On admet que l'affixe du vecteur AB→\overrightarrow{AB} est zB−zAz_B-z_A et que la longueur ABAB est le module de cet affixe. Calcule ABAB.

  12. On considère la similitude directe de centre l'origine associée à la multiplication par z=−3z=-3. Quel est son angle (modulo 2π2\pi) ?

  13. Quelles transformations faut-il enchaîner pour obtenir la multiplication par un complexe non nul ?

  14. On pose z=1+i3z=1+i\sqrt{3}. On a ∣z∣=2|z|=2 et z=2(cos⁡π3+isin⁡π3)z=2\left(\cos\dfrac{\pi}{3}+i\sin\dfrac{\pi}{3}\right). Quelles sont les caractéristiques de la similitude directe de centre l'origine associée à zz ?

Les questions qu'on se pose

Comment savoir si une multiplication par un complexe est une rotation ou une similitude ?

Calcule le module. S'il vaut 11, la multiplication est une rotation autour de l'origine, d'angle égal à l'argument 3. S'il est différent de 11 (et non nul), c'est une similitude directe de rapport ∣z∣|z| et d'angle arg⁡(z)\arg(z) 3. Une rotation est donc un cas particulier de similitude, avec un rapport égal à 11.

Pourquoi passer par la forme trigonométrique pour interpréter une multiplication ?

Parce qu'elle donne d'un seul coup d'œil le module et l'argument, c'est-à-dire le rapport et l'angle de la transformation. Visualiser le passage entre forme algébrique et forme trigonométrique aide à relier le calcul au dessin dans le plan 2.

Quelle différence entre l'image d'un nombre complexe et son affixe ?

L'image d'un nombre complexe est le point (ou le vecteur) du plan qui le représente ; l'affixe d'un point ou d'un vecteur est, dans l'autre sens, le nombre complexe qui lui correspond 1. C'est la même correspondance, lue dans un sens ou dans l'autre.

Sources

  1. Ressources d'accompagnement – Mathématiques expertes Terminale, Éduscol – Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Édubase – Nombres complexes et géométrie, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Nombre complexe, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
  4. Géométrie complexe, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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