Addition et soustraction de nombres complexes
1ère Technologique · Mathématiques STI2D 1ère
À retenir
• (a + bi) + (c + di) = (a + c) + (b + d)i et (a + bi) - (c + di) = (a - c) + (b - d)i. • Additionner revient à additionner les parties réelles d'une part, les parties imaginaires d'autre part. • En série, les impédances s'additionnent : Z_total = Z_1 + Z_2. • z + (-z) = 0 : l'annulation d'une somme donne deux nombres opposés, pas deux nombres égaux.
Le cours
1. La règle : deux additions indépendantes Additionner ou soustraire deux nombres complexes revient à additionner ou soustraire leurs parties, sans toucher au facteur i. • (3 + 2i) + (-1 + 5i) = 2 + 7i : on a fait 3 + (-1) = 2 et 2 + 5 = 7. • (8 - 4i) - (2 - 3i) = 6 - i : le signe moins s'applique aux deux parties, car -(2 - 3i) = -2 + 3i. • 5 - (5 - 2i) = 2i : le terme en i change lui aussi de signe. (a + bi) + (c + di) = (a + c) + (b + d)i (a + bi) - (c + di) = (a - c) + (b - d)i 2. Conséquences utiles L'addition se comporte comme une addition de nombres ordinaires, y compris pour les opposés, l'élément neutre et le conjugué. • z + (-z) = 0 et z + 0 = z : l'opposé et le zéro se calculent sans règle particulière. • z_1 + z_2 = z_1 + z_2 : le conjugué se distribue sur une somme. • Re(z_1 + z_2) = Re(z_1) + Re(z_2), et de même pour la partie imaginaire. 3. Application : impédances en série Deux impédances montées en série s'additionnent : c'est la traduction directe de la règle précédente. • En série : Z_total = Z_1 + Z_2, partie par partie. • En dérivation, ce sont les intensités complexes qui s'additionnent (loi des nœuds) : I = I_1 + I_2. • Point de contrôle : le résultat garde l'unité de la loi, et ses parties doivent signifier la même chose que celles des termes additionnés. 4. Pièges d'addition La partie imaginaire d'une somme est la somme des parties imaginaires : elle peut donc diminuer alors que la partie réelle augmente. • Additionner des modules n'a pas le même effet qu'additionner des complexes : le résultat n'est pas la somme des modules. • Oublier de changer le signe de la partie imaginaire en soustrayant donne un résultat faux mais plausible. • z_1 + z_2 = 0 ne signifie pas z_1 = z_2, mais z_1 = -z_2. OpérationPartie réellePartie imaginaireRésultat (3 + 2i) + (-1 + 5i)3 + (-1) = 22 + 5 = 72 + 7i (8 - 4i) - (2 - 3i)8 - 2 = 6-4 + 3 = -16 - i (5 + i) + (-5 - i)5 - 5 = 01 - 1 = 00 4 - (4 + 6i)4 - 4 = 00 - 6 = -6-6i
Dans ce chapitre
- Ensemble des nombres réels et besoin d'un nombre non réel de classe de 3e
- Calcul littéral sur les nombres décimaux de classe de 4e
- Équations du premier degré dans une inconnue de classe de 3e
- Construction de l'ensemble des nombres complexes
- Écriture algébrique a + bi et parties réelle et imaginaire
- Égalité de deux nombres complexes
- Conjugué d'un nombre complexe et effet sur sa partie imaginaire
- Addition et soustraction de nombres complexes
- Multiplication de nombres complexes
- Forme développée et forme factorisée d'un produit de complexes
- Division de nombres complexes par un nombre non nul
- Module d'un nombre complexe et propriétés de calcul
- Racine carrée d'un nombre complexe par identification partie réelle et imaginaire
- Bilan : Synthèse et méthode sur Nombres complexes : forme algébrique, conjugué et opérations