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Niveau Maths sup
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DL avec tan(x) en puissance

Posté par
FServantmacada
25-02-11 à 10:58

Bonjour !
J'ai le développement limité suivant à faire :
f(x)=(tan(x))^(tan(2x))
    =exp(tan(2x)*ln(tan(x)))

c'est un DL4 en pi/4 à faire donc je me ramène d'abord en zéro ; et je n'y arrive pas, notamment avec mon ln(tan(x)) ://
Pouvez vous m'aider ? merci

Posté par
Tigweg Correcteur
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 11:14

Bonjour,

tu as bien posé u=\fr{\pi}4-x, soit x=\fr{\pi}4-u , avec u\to 0?

Si oui, applique la formule \tan(a-b)=\fr{\tan(a)-\tan(b)}{1+\tan(a)\tan(b)} à l'expression \tan(\fr{\pi}4-u)

Posté par
FServantmacada
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 12:16

mais pour le tan(2x) avec tan(a-b) j'obtiens une forme indéterminée ://
(i.e.:tan(pi/2))..?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 12:19

Oui bien sûr, mais \tan(\fr{\pi}{2}-x)=\fr{\cos(x)}{\sin(x)} et là tu peux poursuivre...

Posté par
FServantmacada
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 12:26

bien vu oui donc tan(2x)=cos(2u)/sin(2u)...
mais le DL4 de 1/sin(2u) n'existe pas en 0 ??! i.e.: lim(1/sin(x))--> infini en 0 :/

Posté par
Tigweg Correcteur
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 12:33

On s'en fiche, pour l'instant écris juste tout ce qu'on obtient avec des u, on verra ensuite comment faire les DL .

Posté par
FServantmacada
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 12:44

bon dans ce cas...
moi j'obtiens : ln(tan(x))=ln(tan(pi/4-u))
                          =-2u-(4/3)*u^3+o(u^4)

                et tan(2x)=cos(2u)/sin(2u)
                          =(1-2*u^2+(2/3)*u^4+o(u^4))/(2*u-(4/3)*u^3+o(u^4))
^^

Posté par
Tigweg Correcteur
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 12:50

Aïe tu as déjà fait les DL... En fait il faut prendre le sin(2u) du dénominateur à l'ordre 5, de même que ln(\tan(\fr{\pi}4-u)). Tu peux laisser cos(2u) à l'ordre 4 par contre.

Je voulais te faire découvrir pourquoi, mais puisque tu l'as déjà fait...recalcule!

Posté par
FServantmacada
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 12:59

mais je ne comprend pas ; pourquoi fait on ça ? ça amène à quoi ?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 13:01

Je ne peux pas te l'expliquer dans le vide: soit tu me donnes l'expression de f en fonction de u uniquement avant de faire les DL et je peux te montrer, soit tu développes comme je te l'ai suggéré.

Posté par
FServantmacada
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 13:07

ben ^^ f en fonction de u

--> f(pi/4)= e^{cos(2u)*ln(tan(pi/4-u))/sin(2u)}

ps : mais DL de sin(2u) et ln(tan(pi/4-u)) sont les mêmes et se simplifient ! c'est normal ??

Posté par
FServantmacada
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 13:08

oups non ce ne sont pas les mêmes sorry !
bon je calcule comme tu m'as dit

Posté par
Tigweg Correcteur
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 13:16

Tu as transformé ln(tan(\fr{\pi}4-u)) comme je t'avais dit à 11h14?

Posté par
FServantmacada
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 13:35

je l'avais fait à l'ordre 4 seulement, javais fait ça oui ; je le fais à l'ordre 5 ^^

Posté par
Tigweg Correcteur
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 13:38

Non mais je ne parle pas du DL, juste d'une transformation d'écriture! Relis donc mon message de 11h14...

Posté par
FServantmacada
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 13:39

mais oui je l'ai faite ^^!

Posté par
Tigweg Correcteur
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 13:42

Donc tu as bien à la place ln(1-tan(u))-ln(1+tan(u))?

Posté par
FServantmacada
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 13:44

ben oui

Posté par
FServantmacada
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 13:45

mais j'ai le DL y a pas de problème pour ça ^^

Posté par
Tigweg Correcteur
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 13:51

Ca aurait plus simple de donner l'expression de f tout de suite alors!

Bon l'idée c'est qu'en bas de la fraction cos(2u)/sin(2u) il faudrait avoir 1 moins quelque chose qui tend vers 0, pour qu'ensuite on puisse appliquer un DL de \fr 1{1-t} en 0 .

Or, le DL de sin(2u) commence par un terme en u, donc on va factoriser \fr 1u dans la fraction, et pour qu'il reste le quotient de deux DL d'odre 4 il faut donc bien développer sin(2u) à l'ordre 5.

Le facteur 1/u ne restera pas bien longtemps en vie car le DL_5(0) de ln(1-tan(u))-ln(1+tan(u)) va faire apparaître un terme en u comme terme de plus bas degré, et ce terme va tuer le \fr 1u. .

Il restera bien uniquement alors des DL d'ordre 4 à multiplier entre eux. A toi!

Posté par
Tigweg Correcteur
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 13:52

Citation :
donc on va factoriser \fr 1u dans la fraction


-> Je voulais écrire \fr 1u

Posté par
FServantmacada
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 13:56

c'est bon merci beaucoup tigweg

Posté par
Tigweg Correcteur
re : DL avec tan(x) en puissance 25-02-11 à 14:00

Ok, avec plaisir.



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