Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Loisir
Partager :

Dérivation sin et cos

Posté par
fabo34
26-06-22 à 17:51

Bonjour,

     en Tle, pour trouver les dérivées de sin et cos, on peut utiliser la dérivée des compositions sur la relation:

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

En dérivant, on obtient alors pour tout x:  2 (sin)' sin + 2 (cos)' cos = 0
D'où  (sin)' sin =- (cos)' cos

Autrement écrit,  (sin)' \times sin =- cos  \times (cos)'
On "devine" immédiatement qu'en posant (sin)' = -cos et (cos)'=sin  , ça fonctionne

Cela dit, je bute sur une rédaction propre.
Qu'en pensez-vous?

Posté par
fabo34
re : Dérivation sin et cos 26-06-22 à 18:25

C'est bien entendu  (sin)'=cos  et (cos)'=-sin qu'il fallait écrire, mais j'ai fait "poster" trop vite. Sur d'autres forum, on peut corriger après coup
Cela ne modifie pas la question de la rédaction.

Posté par
Yzz
re : Dérivation sin et cos 26-06-22 à 19:42

Salut,

Le problème, c'est que comme tu l'as dit :

Citation :
en posant (sin)' = -cos et (cos)'=sin  , ça fonctionne
...alors que ce n'est pas la bonne réponse.
Autrement dit, ce n'est pas de cette façon qu'on peut prouver la bonne réponse...

Posté par
fabo34
re : Dérivation sin et cos 26-06-22 à 20:12

Oui.

Ah oui, les 2 fonctionnent!

Et si, pour trancher, on utilise la propriété que sin croit et cos décroit sur [0;/2] (grâce au cercle trigo), alors peut-on éliminer une des 2 solutions? Et ainsi ne retenir que la solution (sin')>0 et (cos)'<0 ?

Posté par
lafol Moderateur
re : Dérivation sin et cos 27-06-22 à 18:42

Bonjour
le truc, c'est que pour montrer que cos et sin sont dérivables et calculer leur dérivée, ... tu utilises qu'elles sont dérivables ....
Tu n'auras pas un résultat super convaincant de cette manière

Posté par
lafol Moderateur
re : Dérivation sin et cos 27-06-22 à 18:44

Pour enfoncer le clou déjà bien appuyé de Yzz, tu peux remarquer que en posant (\sin)' = 2022 \cos et (\cos)'= - 2022 \sin, ça fonctionne toujours ...

Posté par
fabo34
re : Dérivation sin et cos 27-06-22 à 20:41

Effectivement.

Cela dit, pour (sin)'=\alpha cos  et  (cos)'=- \alpha sin, on a  \alpha=1  par  sin'(0)=1  .

Mais il faut alors quand même passer par le calcul du taux d'accroissement du sinus en 0. Par rapport à la démonstration "usuelle", on ne s'évite donc pas ce calcul. Et effectivement on présuppose la dérivabilité, mais je pensais qu'il existait un argument  à cela.

Mauvaise piste, alors! Je pensais qu'on pourrait tirer un chouette raccourci avec la composition. Mais non.

Merci pour vos réponses!

Posté par
Razes
re : Dérivation sin et cos 30-06-22 à 00:58

Bonsoir,

Pour le calcul de la dérivée des fonctions \sin; \cos, il serait plus logique d'utiliser la définition de la dérivée, en partant du taux d'accroissement des dites fonctions.

\lim_{h\to 0}\dfrac{\sin(x+h)-\sin x}{h}

Posté par
fabo34
re : Dérivation sin et cos 30-06-22 à 11:31

Oui.

Mais ça demande alors de déterminer  sin'(0) et  cos'(0), et fatalement d'utiliser sin(a+b)=sin(a)cos(b)+cos(a)sin(b) et cos(2a)=1-2sin^2(a). Or les formulaires de trigo ne sont même plus au programme du lycée(, ce que je trouve affligeant ).  Du coup je cherchais un "contournement", mais en vain.

Par contre, une fois qu'on a le sinus (sin'=cos ), on peut trouver cos'=-sin sans cos(x+h) , mais uniquement par les propriété de décalage (qui sont au programme! ).
Ici  cos(x)=sin(x+ \pi/2)   donne  cos'(x)=sin'(x+ \pi/2) =cos(x+ \pi/2)=-sin(x)

Posté par
co11
re : Dérivation sin et cos 30-06-22 à 15:35

Bonjour,
il me semble que ton premier message fabo34 se proposait uniquement de trouver les dérivées des fonctions sin et cos, en admettant qu'elles étaient dérivables, non ?
Les réponses que tu as reçues de yzz puis de lafol le lendemain te montrent bien que ta démonstration n'en était pas une. Pas grave, ça arrive à tout le monde.
Maintenant je ne sais plus trop ce que tu cherches.

Posté par
Razes
re : Dérivation sin et cos 30-06-22 à 15:36

Là, tu tourne en rond car tu utilise ce que tu veux démontrer.

Utilise le taux d'accroissement qui en relation directe avec la dérivée. Ceci pour \cos x; \sin x.

Utilisé les identités trigonométriques \sin p-\sin q de même pour le cosinus.

Pour la limite de \dfrac {\sin h}{h} en 0, Utilise le théorème du gendarme pour encadré....

Posté par
fabo34
re : Dérivation sin et cos 30-06-22 à 20:49

co11: J'ai bien compris qu'il n'y avait pas d'issue dans ce que je proposais. Le but était d'éviter certaines identités trigonométriques nécessaires à la démonstration "usuelle", vu qu'elles ne sont plus au programme du lycée.

J'avais trouvé une tentative ici: https://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Calculus/SineCosine.shtml

L'hypothèse utilisée est: "If a point rotates around a circle, its velocity is perpendicular to its radius-vector"
Je ne trouvais cela un peu léger. D'où mon post pour demander s'il y existait une éventuelle rédaction "propre".



Razes : Merci. Je ne sais pas si tu réponds à mon premier post ou au dernier. Juste ce que je voulais préciser dans le dernier, c'est qu'une fois établie la dérivabilité du sinus (comme tu le dis avec le tx d'accroissement), on peut s'éviter les calculs pour le cosinus, vu que c'est juste un sinus translaté!

Posté par
Razes
re : Dérivation sin et cos 01-07-22 à 13:57

Oui, il n ya pas de soucis de ce côté. Commençons avec le sinus alors.

Posté par
Razes
re : Dérivation sin et cos 01-07-22 à 14:02

Razes @ 30-06-2022 à 15:36

Pour la limite de \dfrac {\sin h}{h} en 0, Utilise le théorème du gendarme pour encadré....


Encadrement de x Par \sin x et \tan x



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1675 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !