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Niveau maths spé
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cosinus(5x)

Posté par
carambo
25-10-11 à 16:41

Bonjour ! Pouvez vous m'aider pour cette question :
Exprimer cos(5x)en fonction de cos(x).
Je sais que cos(5x)=cos(4x+x)=cos(4x)cos(x)-sin(4x)sin(x).Est ce que je m'arrête la ou bien je continue MERCI??

Posté par
Togodumnus
re : cosinus(5x) 25-10-11 à 16:45

Bonjour,

Quelle horreur venant de quelqu'un de maths spé... Utilise la formule de Moivre.

Posté par
carambo
re : cosinus(5x) 25-10-11 à 16:50

J'allais justement en parler car c'est vrai on peut aussi le faire avec la formule de Moivre.
Je sais que :
(cos(x)+isin(x))^5=cos(5x)+isin(5x) et ont fais quoi après ??

Posté par
Togodumnus
re : cosinus(5x) 25-10-11 à 16:52

Bon, c'est déjà mieux.
Il te suffit de développer (cos x + i sin x)5 et par identification, tu trouveras cos 5x en fonction de cos x.

Posté par
Bisam
re : cosinus(5x) 25-10-11 à 17:26

Plus précisément, tu auras à la fois du cos(x) et du sin(x)... mais tu devrais pouvoir te débarrasser facilement des puissances paires de sin(x).

Posté par
carambo
re : cosinus(5x) 25-10-11 à 17:31

Donc en calculant j'obtiens:
cos(5x)=16(cos(x))^5-20(cos(x))^3+5cos(x)

Posté par
carambo
re : cosinus(5x) 25-10-11 à 17:51

J'ai compris avec la méthode de la formule de Moivre mais comment on fait avec cos(4x)cos(x)-sin(4x)sin(x)??

Posté par
Bisam
re : cosinus(5x) 25-10-11 à 18:33

Tu continues avec les formules de trigo.
cos(4x)=cos(2*2x)=...
sin(4x)=sin(2*2x)=...

Posté par
carambo
re : cosinus(5x) 25-10-11 à 19:19

Est ce que cos(2*2x)=2(cos(2x-1))^2 et sin(2*2x)=2sin(2x)cos(2x) ??

Posté par
Bisam
re : cosinus(5x) 26-10-11 à 10:40

Non et oui.
\cos(4x)=\cos(2\times2x)=2\cos^2(2x)-1=2(2\cos^2(x)-1)^2-1=8\cos^4(x)-8\cos^2(x)+1
et \sin(4x)=2\sin(2x)\cos(2x)=4\sin(x)\cos(x)(2\cos^2(x)-1).
Par conséquent :
\begin{array}{r c l}
 \\ \cos(5x) & = & \cos(4x)\cos(x)-\sin(4x)\sin(x) \\
 \\ & = & (8\cos^4(x)-8\cos^2(x)+1)\cos(x)-4\sin(x)\cos(x)(2\cos^2(x)-1)\sin(x) \\
 \\ & = & \cos(x) \left((8\cos^4(x)-8\cos^2(x)+1)-4(1-\cos^2(x))(2\cos^2(x)-1))\right) \\
 \\ & = & 16\cos^5(x)-20\cos^3(x)+5\cos(x)
 \\ \end{array}

Posté par
zangdar
re : cosinus(5x) 29-10-14 à 12:13

bonjour,

je ne comprend pas ta première ligne Bisam, je ne vois pas comment on fait pour passer de cos(4x) a 8cos^4(x)-8cos²(x)+1

Pourrais tu m'expliquer STP

Merci

Posté par
AtomeKid
re : cosinus(5x) 10-01-20 à 15:17

Je pense que Carambo n'était pas en Math Spé (Prépa) mais en Terminale S, "spécialité maths",  pompeusement appelée "maths spé" à cause de nos pédagogistes mitterrandiens et post-mitterrandiens (voir le rang actuel de dernier de l'Europe de la France, qui faisait l'admiration de beaucoup jusqu'en1981).
Pour répondre à Zangdar :
Bisam a voulu simplement utiliser 2 fois d'affilée la formule connue
\cos(2a)=2\cos^2 a-1
ce qui donne ici
\cos(4x)=2\cos^2(2x)-1
=2(2\cos ^2 x-1)^2 -1
=2(4\cos ^4 x-4\cos^2x+1)-1
=8\cos^4 x-8\cos^2 x + 2 -1
=8\cos^4 x-8\cos^2x+1
Autre méthode, développer (\cos x+i\sin x)^4
qui vaut \cos (4x)+i\sin  (4x) d'après de Moivre, et en prendre la partie réelle qui est \cos(4x).

Posté par
lafol Moderateur
re : cosinus(5x) 10-01-20 à 15:22

Et avec les pédagogos hollandiens et post hollandiens, on en vient à ne plus savoir lire .... les réponses avaient déjà été données, et la question a quand même plus de huit ans : qu'il ait été en maths spé ou en spé math, carambo a terminé ses études, à l'heure actuelle, sauf s'il a beaucoup redoublé ....

Posté par
lafol Moderateur
re : cosinus(5x) 10-01-20 à 15:26

Somme des n premiers termes

et il était bien en post bac

Posté par Profil Ramanujanre : cosinus(5x) 10-01-20 à 18:44

Technique classique de MPSI pour linéariser.

Formule de Moivre + binôme de Newton.

Un peu calculatoire mais pas difficile.

Posté par
AtomeKid
re : cosinus(5x) 10-01-20 à 20:17

De nos jours, c'est une technique MPSI. Avant la suppression de la Terminale C (et même de la Terminale D, qui ne faisait que 6 heures de mathématiques contre 9 pour la C), tout le monde connaissait Moivre, les équations différentielles, le produit vectoriel et les déterminants d'ordre 3 en géométrie dans l'espace. De nos jours, le 1er semestre de la 1ère année de Prépa sert à récupérer tout ce qui a été perdu de la Seconde C (Logique, groupes,..., espaces vectoriels) à la TC. Terrible sabotage de nos ressources intellectuelles, culturelles, scientifiques... comme la braderie de nos industries, des meilleurs fleurons de notre savoir-faire actuellement !

Posté par
lafol Moderateur
re : cosinus(5x) 10-01-20 à 20:37

j'aurais même écrit "tente de" au lieu de "sert à" ...



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