QCM de concours

QCM sur nombres complexes

Moyen · proposé le 25 août 2026

Soient $z_1$, $z_2$, et $z_3$ trois nombres complexes distincts ayant le même cube, c'est-à-dire $(z_1)^3 = (z_2)^3 = (z_3)^3$. Quelles sont les valeurs possibles de $z_1$, $z_2$, et $z_3$ ?

Touchez votre réponse :

Non — la bonne réponse est b).
Correct.
Non — la bonne réponse est b).
Non — la bonne réponse est b).
Non — la bonne réponse est b).

Correction étape par étape

**Étape 1 : Condition d'égalité des cubes**

Si $(z_1)^3 = (z_2)^3 = (z_3)^3$, alors $z_1$, $z_2$, $z_3$ sont les trois racines cubiques d'un même nombre complexe.

**Étape 2 : Forme générale des racines cubiques**

Si $z_1$ est une racine cubique de $w$, alors les trois racines cubiques sont :
$$z_1, \quad z_1 \cdot e^{2\pi i/3}, \quad z_1 \cdot e^{4\pi i/3}$$

Ou de manière équivalente, si $\omega = e^{2\pi i/3}$ (racine cubique primitive de l'unité) :
$$z_1, \quad z_1\omega, \quad z_1\omega^2$$

**Étape 3 : Vérification pour le choix b)**

Avec $z_1 = 1$, $z_2 = \omega$, $z_3 = \omega^2$ où $\omega = e^{2\pi i/3}$ :

- $(z_1)^3 = 1^3 = 1$
- $(z_2)^3 = \omega^3 = (e^{2\pi i/3})^3 = e^{2\pi i} = 1$
- $(z_3)^3 = (\omega^2)^3 = \omega^6 = (\omega^3)^2 = 1^2 = 1$

Les trois nombres ont bien le même cube : $1$.

**Étape 4 : Rejet des autres options**

- **a)** : $1^3 = 1$, $i^3 = -i$, $(-i)^3 = i$ → cubes différents ✗
- **c)** : Les trois nombres ne forment pas les trois racines cubiques d'un même nombre ✗
- **d)** : $2^3 = 8$, $(-1)^3 = -1$, $1^3 = 1$ → cubes différents ✗
- **e)** : $(-\omega)^3 = -\omega^3 = -1$ ≠ $1$ → cubes différents ✗

Rédigée par l'outil Solutions pas à pas — collez vos propres exercices pour obtenir la même chose.

Tous les QCM du jour S'entraîner sur nombres complexes