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1-cos(x)

Posté par
pseudau
06-05-20 à 12:34

Bonjour
J'ai vu dans un autre sujet cette belle formule :

1-cos(x)=2sin²(\frac{x}{2})

vu que je ne la connais pas avant de l'appliquer quelqu'un peut il m'expliquer d'ou elle "sort" histoire d'essayer de la retenir peut etre meme de l'utiliser un jour?
merci

Posté par
Yzz
re : 1-cos(x) 06-05-20 à 12:36

Salut,

Application de la formule : cos(a+b) = cos(a)cos(b) - sin(a)sin(b) avec a = b = x/2

Posté par
LeHibou
re : 1-cos(x) 06-05-20 à 12:45

Bonjour,

Il y a plusieurs variantes, toutes aussi utiles :
cos(2x) = 2cos²(x)-1
cos(2x) = 1 - 2sin²(x)
cos(2x) = cos²(x)-sin²(x)

Posté par
pseudau
re : 1-cos(x) 06-05-20 à 14:04

ok merci
un autre monde...
j'ai pu redemontrer la formule de l'énoncé

Posté par
LeHibou
re : 1-cos(x) 06-05-20 à 14:47

Il y a un certain nombre de relation trigonométriques qu'il est utile, et même à partir d'un certain niveau impératif de connaître plus ou moins par cœur.
On les trouve souvent regroupées dans un "formulaire trigonométrique", il y en a plein en ligne en pdf, par exemple ici  

Posté par
carpediem
re : 1-cos(x) 06-05-20 à 16:39

salut

certes ...mais une fois connue les relations cos (a + b), sin (a + b) il n'est même plus besoin dans connaitre d'autres ...

une démonstration "reine" est évidemment géométrique ...

je n'en connais pas pour cos (2x) même si je suis quasiment persuadé qu'elle existe ou qu'on peut en produire une ...

mais j'en connais deux pour la relation \sin (2x) = 2 \sin x \cos x

première méthode :

soit ABC un triangle isocèle en A avec \widehat {BAC} = 2x.
en considérant alors l'aire de ce triangle prouver cette relation.

deuxième méthode :
1-cos(x)
dans le cercle trigonométrique on pose \widehat {BAC} = x.
en considérant l'aire des différents triangles prouver cette relation.


ensuite : \cos^2 2x + \sin^2 2x = 1 \iff \cos^2 2x = 1 - 4 \sin^2 x \cos^2 x = ...


voila un bel objectif \widehat {BAC} ...

Posté par
pseudau
re : 1-cos(x) 06-05-20 à 19:02

\widehat{BOC}=2x
Non?

Posté par
carpediem
re : 1-cos(x) 06-05-20 à 19:18

peut-être ...

Posté par
pseudau
re : 1-cos(x) 06-05-20 à 19:27

Tu écris BAC =x
BAC =2x...
Erreur ou pas ?

Posté par
carpediem
re : 1-cos(x) 06-05-20 à 20:00

\widehat {BAC} = x ...

Posté par
pseudau
re : 1-cos(x) 07-05-20 à 16:34

ABC isocèle en A mais il est aussi rectangle en C alors \widehat{ABC}=\widehat{ACB}?=90

Posté par
carpediem
re : 1-cos(x) 07-05-20 à 16:48

un peu de sérieux !!!

comment peux-tu penser que l'angle ABC soit droit avec une figure "exacte" (= pas fait à la main à l'arrache) ?

Posté par
pseudau
re : 1-cos(x) 08-05-20 à 14:09

je pensais que AB etait un diamètre du cercle

Posté par
pseudau
re : 1-cos(x) 08-05-20 à 14:18

première méthode
ABC triangle isocèle en A.
\widehat{BAC}=2x
 \\ widehat{ABC}=\widehat{ACB}=\pi-x
on ne connait aucune longueur?
On travaille dans ce triangle ABC pour déterminer sin(2x)?

Posté par
Priam
re : 1-cos(x) 08-05-20 à 14:45

Que cherches-tu à démontrer ?

Posté par
pseudau
re : 1-cos(x) 08-05-20 à 15:50

sin(2x)=2sin(x)cos(x) avec la première méthode suggérée par carpediem.
J'essaierai aussi la seconde méthode du triangle inscrit dans un cercle mais j'ai trouvé un ex sur l'ile ou l'exercice est davantage guidé car carpediem est souvent avare d'indices

Posté par
Priam
re : 1-cos(x) 08-05-20 à 16:54

Pour cette démonstration, je te conseille de faire d'abord une figure, avec un triangle ABC isocèle en A, BÂC = 2x , et deux de ses hauteurs AH et CK. Marque les angles égaux à  x .
Ensuite, tu pourrais exprimer en fonction des segments de la figure  sin x , cos x  et  sin(2x) .

Posté par
carpediem
re : 1-cos(x) 08-05-20 à 17:22

pseudau @ 08-05-2020 à 15:50

sin(2x)=2sin(x)cos(x) avec la première méthode suggérée par carpediem.
J'essaierai aussi la seconde méthode du triangle inscrit dans un cercle mais j'ai trouvé un ex sur l'ile ou l'exercice est davantage guidé car carpediem est souvent avare d'indices
tu peux nous mettre un lien ?

Posté par
pseudau
re : 1-cos(x) 08-05-20 à 18:37
Posté par
carpediem
re : 1-cos(x) 08-05-20 à 19:26

ouais c'est grossomodo ma deuxième méthode ...

pseudau @ 08-05-2020 à 15:50

J'essaierai aussi la seconde méthode du triangle inscrit dans un cercle mais j'ai trouvé un ex sur l'ile ou l'exercice est davantage guidé car carpediem est souvent avare d'indices
pourtant j'ai tout dit dans les deux cas ...

Posté par
pseudau
re : 1-cos(x) 09-05-20 à 09:45

et la hauteur aussi?

Posté par
carpediem
re : 1-cos(x) 09-05-20 à 12:55

il est évident que la hauteur des trois triangles est l'ordonnée de C ...

Posté par
pseudau
re : 1-cos(x) 10-05-20 à 19:21

pour la 2ème méthode j'ai calculé sin(2)=CH  dans le triangle OHC avec H le pied de la hauteur issue de C
comment montrer que  sin(2)=2sin()cos()??
j'ai essayé de developper 2sin()cos() et j'ai trouvé

2\frac{HB}{CB}\frac{CH}{CB}

Posté par
Priam
re : 1-cos(x) 10-05-20 à 20:02

Je te conseille d'exprimer sin(x), cos(x) et sin(2x) en fonction des divers segments que comporte la figure.
Si tu choisis les bons triangles, c'est très rapide.

Posté par
pseudau
re : 1-cos(x) 11-05-20 à 13:58

en montrant que ABC et CHB semblables on a

CH=\frac{BC.AC}{AB}

sin()cos()=

2\frac{CB}{AB}\frac{CA}{AB}

=CH =sin(2)si AB=2

mais dans le cas général?

Posté par
Glapion Moderateur
re : 1-cos(x) 11-05-20 à 14:43

ou plus simple, dans le triangle ABC, sin x = BC/2 et cos x = AC/2

l'aire de ABC vaut donc AC.BC/2 = 2 sin x cos x
mais elle est aussi égale à AB.CH/2 = sin 2x

et on est dans un cas général, x est quelconque.

Posté par
carpediem
re : 1-cos(x) 11-05-20 à 15:48

ouais tout simplement ...

tiens j'ai retrouvé : Passer decos( /4) a cos(/8)

Posté par
pseudau
re : 1-cos(x) 11-05-20 à 18:20

x est quelconque mais AB=2 c'est bien cela?

Posté par
carpediem
re : 1-cos(x) 11-05-20 à 18:22

le cercle est trigonométrique ...

Posté par
pseudau
re : 1-cos(x) 11-05-20 à 18:29

moi j'ai montré que sin(2x)=\frac{CH}{OC}=\frac{CH}{1}=CH

je sais que l'aire de ABC=AB:CH/2 mais quel lien avec sin(2x)
désolé je fais le boulet...

Posté par
Priam
re : 1-cos(x) 11-05-20 à 18:58

Or  
CH = ACsin(x) (triangle ACH) , et

AC = ABcos(x) (triangle ABC) .

Posté par
carpediem
re : 1-cos(x) 11-05-20 à 19:41

les triangles OAC et OBC ont même aire car même base et même hauteur qui est l'ordonnée y(C) = sin 2x

donc ABC = AOC + OBC = 2 * (1/2) * OB * sin (2x) = sin (2x)

d'autre part l'aire du triangle ABC rectangle en C est aussi ABC = (1/2) CA * CB = (1/2) * AB cos x * AB sin x = 2 sin x cos x

...



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