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Niveau Maths sup
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Calcul de Tan(2pi/5) et Tan(pi/5)

Posté par
MmmFreshMeat
07-09-08 à 14:04

Bonjour,

Il s'agit de calculer tan(2pi/5) et tan(pi/5) (valeur algébrique), sans aucune autre information (la première partie de l'exo étant consacrée à la résolution d'une équation du type X^n=1, aucun lien).

Après avoir retourner toutes les formules de trigo, je n'arrive pas à me ramener à une valeur usuelle de la forme kpi/2,/3,/4,/6.

Pouvez-vous m'aider?

Posté par
scrogneugneu
re : Calcul de Tan(2pi/5) et Tan(pi/5) 07-09-08 à 14:56

Salut !

Déjà, tu as : 3$tan(2a)=\frac{2tan(a)}{1-tan^2(a)}
 \\

Donc 3$tan(\frac{2\pi}{5})=\frac{2tan(\frac{\pi}{5})}{1-tan^2(\frac{\pi}{5})}

Tout ça pour dire que si tu connais l'un, tu connais l'autre ...

Posté par
Camélia Correcteur
re : Calcul de Tan(2pi/5) et Tan(pi/5) 07-09-08 à 14:57

Bonjour

L'équation sans lien, ne serait-ce pas X5=1? auquel cas il y a un lien évident!

Posté par
MmmFreshMeat
re : Calcul de Tan(2pi/5) et Tan(pi/5) 07-09-08 à 16:09

@ scrogneugneu,
Merci, mais j'étais déjà au courant pour les formules de base ^^

@Camélia,
C'est en effet X^5=1, en fait ((1+iz)/(1-iz))^5=1.
Je t'avouerai que le lien m'est toujours transparent...

Posté par
Camélia Correcteur
re : Calcul de Tan(2pi/5) et Tan(pi/5) 07-09-08 à 16:15

Bon, si tu as résolu ton équation, en mettant les solutions sous forme trigonométrique, ça devrait donner quelque chose...

Posté par
scrogneugneu
re : Calcul de Tan(2pi/5) et Tan(pi/5) 07-09-08 à 16:17

C'était juste pour dire qu'il suffisait d'en connaître une ...

Posté par
MmmFreshMeat
re : Calcul de Tan(2pi/5) et Tan(pi/5) 07-09-08 à 16:31

Mm..Je suis un peu confus sur ce point. En résolvant l'équation en utilisant le fait qu'elle soit une racine 5ème de l'unité, on trouve que les solutions sont de la forme z=tan(kpi/5), k entier [0;4]
En la résolvant purement et durement avec le théorème du binome etc, on trouve 4 solutions, z1 = -rac(2*rac(5)+5) , z2 z3 z4 de même forme (vérifié à la calculatrice).

Je m'excuse si je suis vraiment aveugle ou si je fais défaut de compréhension mais; mettre z1 sous forme trigo ne semble pas de tout repos...

A vrai dire, je m'attendais à ce que les solutions soient égales à tan(2pi/5) ou tan(pi/5) sous forme algébrique mais on dirait que non

Posté par
Camélia Correcteur
re : Calcul de Tan(2pi/5) et Tan(pi/5) 07-09-08 à 16:44

Reprenons... Les solutions de Z5=1, sont les Z_k=e^{2ik\pi/5} pour k variant de 0 à 4.

Les solutions de \(\frac{1+iz}{1-iz}\)^5=1 sont donc de la forme \frac{1+iz_k}{1-iz_k}=e^{2ik\pi/5}, d'où

z_k=\frac{i(1-e^{2ik\pi/5})}{1+e^{2ik\pi/5}}

et là... on voit apparaitre des cos et des sin de ce que l'on veut...

Posté par
MmmFreshMeat
re : Calcul de Tan(2pi/5) et Tan(pi/5) 07-09-08 à 16:54

Ah! Je vois, j'étais allé trop loin. C'était vraiment à portée. Merci beaucoup!

Posté par
j-maths
calcul 07-09-08 à 17:11

je trouve cet exercice très interessant mais je ne vois pas en quoi faire apparaitre les cos et les sin simplifie les choses?
La valeur algébrique des cos (pi/5) nous est inconnu.
Je voudrais bien avoir quelques explications supplémentaires.



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