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Enigme de clemclem 11


2 *Enigme de clemclem 11**

#msg97203 Posté le 22-12-04 à 11:12
Posté par Profilclemclem clemclem Posteur d'énigmes

Bonjour à tous,

Voici l'énigme du mercredi 22 ( bientôt noël ) :

Simplifiez au maximun cette expression :

sin^4(x)-cos^4(x)+2sin^2(x)+4cos^2(x)

Vous trouvez le résultat le plus simple possible et vous expliquerez votre raisonnement...

Bonne chance à tous

Clotûre le 25.
ok pas trop dur en fait !#msg97223 Posté le 22-12-04 à 11:55
Posté par ametist (invité)

gagnéE=sin^4(x)-cos^4(x)+2sin^2(x)+4cos^2(x)
je vais utiliser  cos^2(x)+sin^2(x)=1
donc sin^4(x)=(sin^2(x))^2=(1-cos^2(x))^2
et   2sin^2(x)+4cos^2(x)=2+2cos^2(x)
donc l'Expession E vaut
E=1-2cos^2(x)+cos^4(x)-cos^4(x)+2+2cos^2(x)

d'où       E=3

on peut verifier avec des valeurs quelconques et ça marche !
heu...#msg97225 Posté le 22-12-04 à 11:57
Posté par alexandra-cloez (invité)

perduSalut!!!c'est un peu trop dur pour moi mais bon je dirais: 0.  C'est ça?? chao
re : Enigme de clemclem 11**#msg97246 Posté le 22-12-04 à 12:17
Posté par Profillolo5959 lolo5959

gagnéCette belle petite expression est égale à 3

En effet:
sin^4(x)=(sin^2(x))^2
        =(1-cos^2(x))^2
        =1-2cos^2(x)+cos^4(x)

2sin^2(x)=2(1-cos^2(x))
         =2-2cos^2(x)

Je remets ces 2 expressions dans la formule de départ, on obtient alors:
sin^4(x)-cos^4(x)+2sin^2(x)+4cos^2(x)
=1-2cos^2(x)+cos^4(x)-cos^4(x)+2-2cos^2(x)+4cos^2(x)


Les termes en italique s'annulent ainsi que les cos^4(x).

On a alors:
sin^4(x)-cos^4(x)+2sin^2(x)+4cos^2(x)=1+2=3.

J'ai essayé d'être le plus clair possible mais je ne manie pas le Latex, donc dur dur...
re : Enigme de clemclem 11#msg97258 Posté le 22-12-04 à 12:37
Posté par pietro (invité)

Cette expression vaut 3.
En effet, elle vaut :
(sin²(x)-cos²(x)).(sin²(x)+cos²(x))+2.sin²(x)+4.cos²(x)  or la 2e ( ) vaut 1
= sin²(x)-cos²(x)+2.sin²(x)+4.cos²(x)
=3.sin²(x)+3.cos²(x)
=3.(sin²(x)+cos²(x))
=3.1
=3
re : Enigme de clemclem 11**#msg97269 Posté le 22-12-04 à 13:04
Posté par ProfilKsilver Ksilver

gagnésin(x)^4-cos(x)^4+2sin(x)²+4cos(x)²
=(sin(x)²+cos(x)²)(sin(x)²-cos(x)²)+2sin(x)²+4cos(x)² (identité remarquable a²-b²)

=sin(x)²-cos(x)²+2sin(x)²+4cos(x)²       (on utilise sin²+cos²=1)

=3sin(x)²+3cos(x)²
=3

je pense pas qu'on puisse trouver plus simple que 3 comme expresion.
re : Enigme de clemclem 11**#msg97284 Posté le 22-12-04 à 13:49
Posté par Profilisisstruiss isisstruiss

gagnéUtiliser sans modération cos^2(x)+sin^2(x)=1 et les identités remarquables.

\sin^4(x)-\cos^4(x)+2\sin^2(x)+4\cos^2(x)
=\big(\sin^2(x)-\cos^2(x)\big)\big(\sin^2(x)+\cos^2(x)\big) +2\big(\sin^2(x)+\cos^2(x)\big)+2\cos^2(x)
=\sin^2(x)-\cos^2(x)+2+2\cos^2(x)
=\sin^2(x)+\cos^2(x)+2
=3
re : Enigme de clemclem 11**#msg97285 Posté le 22-12-04 à 13:52
Posté par ProfilNofutur2 Nofutur2

gagnéJ'ai fait le pari que l'expression était une constante .
Soit f(x) = sin4(x) - cos4(x) + 2 sin2(x)+ 4 cos2(x).
f'(x) = 4 sin(x) cos(x)[sin2(x)+cos2(x)]+4 cos(x) sin(x) -8 sin(x) cos(x)=
4 sin(x) cos(x)+4 sin(x) cos(x)- 8sin(x) cos(x)=0
f(x) est donc constante, donc
f(x) = f(0)=-1+4  .
f(x)= 3
re : Enigme de clemclem 11**#msg97287 Posté le 22-12-04 à 13:57
Posté par Profilnoluck noluck

perduon trouve 2 en factorisant sin4x-cos4x grace a l identite remarquable et en utilisant cos2x+sin2x=1.
re : Enigme de clemclem 11**#msg97319 Posté le 22-12-04 à 14:57
Posté par gilbert (invité)

gagnésin4x - cos4x + 2sin2x + 4cos2x= (cos2x + sin2x)(sin2x - cos2x) + 2sin2x + 4cos2x = 3sin2x + 3cos2x = 3
L'expression est égale à 3.
Re: Enigme de clemclem 11#msg97379 Posté le 22-12-04 à 15:43
Posté par ProfilPtit_belge Ptit_belge

gagnéBonjour,

Soit E l'expression à simplifier. Je trouve E=3

Explication:

sin4(x)-cos4(x) = sin2(x)-cos2(x)
d'autre part, 2sin2(x)+4cos2(x) = 2 + 2cos2(x)

Donc, E = sin2(x)-cos2(x) + 2 + 2cos2(x) = sin2(x)+cos2(x) + 2 = 3
re : Enigme de clemclem 11**#msg97387 Posté le 22-12-04 à 15:48
Posté par papé (invité)

gagnéBonjour
sin^4x-cos^4x+2sin^2x+4cos^2x=
(sin^2x-cos^2x)(sin^2x+cos^2x)+(2sin^2x+2cos^2x)+2cos^2x=
(sin^2x-cos^2x)(1)+(2)+2cos^2x=
sin^2x+cos^2x+2=1+2=3
re : Enigme de clemclem 11**#msg97395 Posté le 22-12-04 à 15:57
Posté par ProfilLopez Lopez

gagnéBonjour,

A = sin^4(x) - cos^4(x) + 2sin^2(x) + 4cos^2(x)
  = ( sin^2(x) - cos^2(x) )( sin^2(x) + cos^2(x) ) + 2sin^2(x) + 4cox^2(x)
  = sin^2(x) - cos^2(x) + 2sin^2(x) + 4cos^2(x)  car sin^2(x) + cos^2(x) = 1
  = 3sin^2(x) + 3cos^2(x)
  = 3
Enigme de clemclem 11#msg97407 Posté le 22-12-04 à 16:05
Posté par daniel12345 (invité)


sin^2(x)=1-cos^2(x)  \\   \\    donc   sin^4(x)=1-2cos^2(x)+cos^4(x)
re : Enigme de clemclem 11**#msg97429 Posté le 22-12-04 à 16:25
Posté par daniel12345 (invité)


désolé j'ai effectué un envoi prématuré du précédent message
(1) sin^4(x)-cos^4(x)+2sin^2(x)+4cos^2(x)

sin^2(x)=1-cos^2(x)

d'ou sin^4(x)=1-2cos^2(x)+cos^4(x)

l'expression (1)  devient 1-2cos^2(x)+cos^4(x)-cos^4(x)+2sin^2(x)+4cos^2(x)

en simplifiant on obtient :1+2sin^2(x)+2cos^2(x)

d'ou resultat final 1+2(sin^2(x)+cos^2(x))=3

re : Enigme de clemclem 11**#msg97528 Posté le 22-12-04 à 18:06
Posté par Profilfranz franz

gagné\large \array{ccl$ \sin^4x - \cos^4x + 2\sin^2x + 4 \cos^2x & = & \(\sin^2x\)^2 - \(\cos^2x\)^2 + 2\sin^2x+ 4 \cos^2x \\ \vspace{5} \\ & = & \relstack {\underbrace {\(\sin^2x +\cos^2x \)}}{1} \(\sin^2x-\cos^2x \) + 2\sin^2x+ 4 \cos^2x \\ \vspace{5} \\ & = & 3\sin^2x + 3 \cos^2x

               \Large \array{|c300|$\hline \vspace{5} \\ {\sin^4x - \cos^4x + 2\sin^2x + 4 \cos^2x = 3} \\ \vspace{5} \\\hline}

          
J ai la réponse !#msg97602 Posté le 22-12-04 à 19:18
Posté par Profiletienne etienne

gagnéBonjour,

Voici ma solution : 3 (j'ai pas réussi à copier les détails du calcul mais la formule principale est : cosinus carré de x + sinus carré de x = 1).

Bonne soirée
re : Enigme de clemclem 11**#msg97773 Posté le 23-12-04 à 00:08
Posté par ericbfd (invité)

gagnéLa forme la plus simple est : 3

Mon raisonnement est le suivant:
sin4(x) - cos4(x) + 2sin2(x) + 4cos2(x) =
sin4(x) - cos4(x) + 2[sin2(x) + cos2(x)] + 2cos2(x) =
sin4(x) - cos4(x) + 2cos2(x) + 2 =
(puisque sin2(x) + cos2(x) = 1)

En remplaçant cos2(x) par 1 - sin2(x), on obtient:
sin4(x) - [1 - sin2(x)]2 + 2[1 - sin2(x)] + 2 =
sin4(x) - 1 + 2 sin2(x) - sin4(x) + 2 - 2sin2(x) + 2 = 3
re : Enigme de clemclem 11**#msg97783 Posté le 23-12-04 à 02:19
Posté par pinotte (invité)

gagnésin^4(x) - cos^4(x) + 2sin^2(x) + 4cos^2(x)
\Longleftrightarrow (sin^2(x))^2 - (cos^2(x))^2 + 2sin^2(x) + 4cos^2(x)
\Longleftrightarrow (\frac{1 - cos(2x)}{2})^2 - (\frac{1 + cos(2x)}{2})^2 + 2(\frac{1 - cos(2x)}{2}) + 4(\frac{1 + cos(2x)}{2})
\Longleftrightarrow \frac{1 - 2cos(2x) + cos^2(2x)}{4} - \frac{1 + 2cos(2x) + cos^2(2x)}{4} + (1 - cos(2x)) + 2(1 + cos(2x))
\Longleftrightarrow \frac{-4cos(2x)}{4} + 3 + cos(2x)
\Longleftrightarrow -cos(2x) + 3 + cos(2x)
\Longleftrightarrow 3

Alors cette expression est équivalente à 3! Pour ce qui est des explications, si la démonstration n'est pas suffisante, bah... il suffit de remplacer cos^2(x) et sin^2(x) par des identités trigonométriques équivalentes! Tout se simplifie par la suite.

re : Enigme de clemclem 11**#msg97845 Posté le 23-12-04 à 11:41
Posté par mikemikemike (invité)

gagnésin4x-cos4x+2sin2x+4cos2x
=(sin2x-cos2x)(sin2x+cos2x)+2sin2x+4cos2x
=(sin2x-cos2x)1+2sin2x+4cos2x
=3sin2x+3cos2x=3(sin2x+cos2x)
=3
re : Enigme de clemclem 11**#msg97885 Posté le 23-12-04 à 12:53
Posté par ProfilArchange21 Archange21

gagnéSalut a tous !!,

En remplaçant  sin^2x  par  1-cos^2x  on obtient, sauf erreur de ma part:

(1-cos^2x)(1-cos^2x)-cos^4x+2(1-cos^2x)+4cos^2x
=1-cos^2x-cos^2x+cos^4x-cos^4x+2-2cos^2x+4cos^2x
=3+cos^4x-cos^4x-2cos^2x-2cos^2x+4cos^2x
=3-4cos^2x+4cos^2x
=9$3

Voilà.bon je vous souhaite à tous un joyeux noêl!!!
Allez, @+
re : Enigme de clemclem 11**#msg97912 Posté le 23-12-04 à 13:23
Posté par DivXworld (invité)

gagnéon sait que :
sin2()=(1-cos(2))/2
cos2()=(1+cos(2))/2

donc :
sin4()-cos4()
=((1-cos(2))/2)2-((1+cos(2))/2)2
=[(1+cos2(2)-2cos(2))-(cos2(2)+1+2cos(2))]/4
=(-4cos(2))/4
=-cos(2)


de plus :
2sin2()+4cos2()
=2[sin2()+cos2()]+2cos2()
=2+(1+cos(2))
=3+cos(2)



donc :
sin4()-cos4()+2sin2()+4cos2()
=-cos(2)+3+cos(2)
=3
re : Enigme de clemclem 11**#msg98321 Posté le 23-12-04 à 22:35
Posté par MPSI-1 (invité)

gagnésin^2(x)+cos^2(x)=1
d'où 2sin^2(x)+2cos^2(x)=2
et 2sin^2(x)+4cos^2(x)=2+2cos^2(x)
de plus sin^4(x)-cos^4(x)=sin^2(x)-cos^2(x)=1-2cos^2(x)
par somme on obtient: sin^4(x)-cos^4(x)+2sin^2(x)+4cos^2(x)=2+1=3


réponse: sin^4(x)-cos^4(x)+2sin^2(x)+4cos^2(x)=3
re : Enigme de clemclem 11**#msg98667 Posté le 24-12-04 à 17:36
Posté par somarine (invité)

gagnéBonjour,

on utilisera la propriété qui dit que
sin2(x)+cos2(x)=1

sin4(x)-cos4(x)+2sin2(x)+4cos2(x)
=
sin4(x)-cos4(x)+2sin2(x)+2cos2(x)+2cos2(x)
=sin4(x)-cos4(x)+2+2cos2(x) (grâce à la ppté)

Par ailleurs
a4-b4=(a²-b²)(a²+b²)

avec a=sin(x) et b=cos(x)

on a sin4(x)-cos4(x)=(sin2(x)-cos2(x))(sin2(x)+cos2(x))
= (sin2(x)-cos2(x)) d'après la ppté

Donc on a
sin2(x)-cos2(x)+2+2cos2(x)
=sin2(x)+cos2(x)+2
=1+2 (d'après la ppté)
=3

La réponse est 3
C'est bon?


re : Enigme de clemclem 11**#msg98741 Posté le 25-12-04 à 00:56
Posté par bben_1 (invité)

perdula quantité vaut en factorisant
(sin(x)²-cos(x)²) [car sin(x)²+cos(x)²=1]
ce qui equivaut a 1-2cos²(x) c est le resultat cherché.
re : Enigme de clemclem 11**#msg98886 Posté le 25-12-04 à 18:48
Posté par Profilclemclem clemclem Posteur d'énigmes

Bravo à tous,

J'espère que vous avez passer un bon Noël

Et à l'année prochaine pour ma prochaine énigme

A plus
re : Enigme de clemclem 11**#msg98943 Posté le 25-12-04 à 20:51
Posté par Profilfranz franz

gagnéBonjour et joyeux Noël à tous,

Si je peux me permettre ( et spécialement en ce jour de Noël), je trouve que le poisson de daniel12345 est particulièrement sévère d'autant qu'il est facile de se tromper entre les deux boutons POSTER et Aperçu.

  


Je suggère qu'en dépit du règlement , les bien-aimés correcteurs de l' fassent preuve de clémence .

re : Enigme de clemclem 11**#msg98946 Posté le 25-12-04 à 20:55
Posté par Profilclemclem clemclem Posteur d'énigmes

Bonjour franz,

Je savais qu'on allait me faire remarquer ce poisson...
Mais je suis désolé, je dois faire respecter le réglement du forum énigme à la lettre...

Désolé que ca soit tomber sur toi daniel12345.

A plus
re : Enigme de clemclem 11**#msg98947 Posté le 25-12-04 à 20:57
Posté par Profilclemclem clemclem Posteur d'énigmes

De plus si on part du principe qu'il est facile de se tromper entre les deux boutons POSTER et Aperçu.
Il est aussi facile de se tromper en écrivant son message, on peut aussi facilement se tromper de touches sur son clavier...

Donc je me dois d'être impartial

A plus
re : Enigme de clemclem 11**#msg98953 Posté le 25-12-04 à 21:28
Posté par daniel12345 (invité)



   Bonsoir à tous et joyeux Noël

      Merci Franz pour ta remarque.
re : Enigme de clemclem 11**#msg98971 Posté le 25-12-04 à 22:18
Posté par Profilfranz franz

gagnéJe me permets d'insister.

J'accepte la remarque qu'il est facile de se tromper en écrivant son message, mais on peut toujours relire. En revanche, il n'y a pas de garde-fou une fois qu'on clique sur poster.
Quand on veut faire un aperçu intermédiaire d'une formule \LaTeX, qui n'a rien d'évident dans la fenêtre de message, une confusion des touches est impardonnable. Or cela est manifestement ce qui s'est passé dans le cas du message de daniel12345.

Cela ne plaide pas pour une utilisation de \LaTeX, ce qui est à mon sens dommage surtout sur un site mathématique.

Ce n'est que mon avis. J'aimerais qu'il permette d'initier un débat sur une solution à ce genre d'erreur.

A bientôt.
re : Enigme de clemclem 11**#msg99015 Posté le 25-12-04 à 23:51
Posté par Decdec71 (invité)

Je ne sais pas si cela est bon, mais on va bien voir :

sin4x - cos4 + 2sin²x+4cos²x
= ( sin4x - cos4 ) + 2sin²x+4cos²x
= ( sin²x - cos²x ) ( sin²x + cos²x ) + 2(cos²x+sin²x) +2cos²x
= 1( sin²x - cos²x ) + 2 + 2cos²x    ( car (cos²x+sin²x)=1  )
= sin²x + cos²x + 2
= 3

J'espére avoir bon...

re : Enigme de clemclem 11**#msg99123 Posté le 26-12-04 à 13:41
Posté par Profilclemclem clemclem Posteur d'énigmes

Après quelques discutions avec le conseil des sages du forum :
Tu as droit à ton smiley daniel12345...

A plus
re : Enigme de clemclem 11**#msg99216 Posté le 26-12-04 à 15:23
Posté par Profilfranz franz

gagnéBravo aux conseil des sages pour l'intelligence de son jugement. Il est louable de savoir rester dans l'eprit de la loi sans s'enfermer dans des positions trop rigides.
re : Enigme de clemclem 11**#msg99229 Posté le 26-12-04 à 15:32
Posté par Profilclemclem clemclem Posteur d'énigmes

Le conseil des sages porte bien son nom

A plus
re : Enigme de clemclem 11**#msg99371 Posté le 26-12-04 à 17:35
Posté par daniel12345 (invité)



   Merci beaucoup a Franz et au conseil des sages.

       A bientôt.

Challenge (énigme mathématique) terminé .
Nombre de participations : 23
:)86,96 %13,04 %:(
20 3

Temps de réponse moyen : 13:22:00.

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