Similitude Plane 4C8207
1. **Énoncé du problème :**
Trouver la similitude plane directe $S$ qui transforme $A$ en $E$ et $D$ en $F$ avec les affixes données.
2. **Données :**
- $E$ a pour affixe $\frac{3}{2} - i$
- $F$ a pour affixe $-i$
- $D$ a pour affixe $2i$
3. **Formule de la similitude plane directe :**
Une similitude plane directe $S$ s'écrit sous la forme $S(z) = az + b$ avec $a,b \in \mathbb{C}$ et $a \neq 0$.
4. **Conditions imposées :**
- $S(A) = E$
- $S(D) = F$
5. **Trouvons $a$ et $b$ :**
Posons $A = z_A$, $D = z_D$, $E = z_E$, $F = z_F$.
On a :
$$az_A + b = z_E$$
$$az_D + b = z_F$$
En soustrayant :
$$a(z_D - z_A) = z_F - z_E$$
Donc :
$$a = \frac{z_F - z_E}{z_D - z_A}$$
Puis :
$$b = z_E - a z_A$$
6. **Nature et caractéristiques de $S$ :**
- $|a|$ est le rapport d'homothétie (facteur d'échelle)
- $\arg(a)$ est l'angle de rotation
- $b$ est la translation
7. **Image de la droite $x + y = 1$ par $S$ :**
- Paramétriser la droite par $z = x + iy$ avec $x + y = 1$
- Appliquer $S$ à chaque point de la droite
- L'image est une droite ou un cercle selon $S$
8. **Image du cercle de centre $O$ et rayon $R=2$ par $S$ :**
- Le cercle $|z| = 2$
- L'image est un cercle de centre $S(0) = b$ et de rayon $2|a|$
9. **Transformation $G$ définie par $g(z) = az + b$ :**
- Pour que $S \circ G$ soit une translation de vecteur $\overrightarrow{u} = (1,2)$, on impose $a=1$ et $b$ tel que $S(G(z)) = z + u$
- Pour que $S \circ G$ soit une similitude plane directe de rapport $k=2$ et angle $\theta = \frac{\pi}{3}$, on impose $a = 2 e^{i \pi/3}$ et $b=0$
**Réponse finale :**
$$a = \frac{-i - (\frac{3}{2} - i)}{2i - z_A} = \frac{-i - \frac{3}{2} + i}{2i - z_A} = \frac{-\frac{3}{2}}{2i - z_A}$$
Il faut connaître $z_A$ pour calculer précisément $a$ et $b$.
Pour $G$ :
- Translation : $a=1$, $b = 1 + 2i$
- Similitude : $a = 2 e^{i \pi/3}$, $b=0$