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DM : calcul de cosinus et construction d un pentagone régulier

Posté par
Michel_Delamarne
16-03-06 à 15:18

Voilà, je suis bloqué à la première question d'un DM dont voici le début de l'énoncé :

DM : calcul de cosinus et construction d un pentagone régulier

Soit ABC un triangle rectangle en C et DEF un traingle isocèle de sommet D tels que : AB = DE = DF = 1, \widehat{BAC}=\frac{2\pi}{5} et \widehat{EDF}=\frac{\pi}{5}.

1.En considérant les triangles ABC et EHF montrer que :

tan(\frac{2\pi}{5}) = \frac{sin(\frac{2\pi}{5})}{cos(\frac{2\pi}{5})} = \frac{sin(\frac{\pi}{5})}{1 - cos(\frac{\pi}{5})}

La première égalité est facile à démontrer mais c'est pour la deuxième que je coince. Merci d'avance pour votre aide.

Posté par
Michel_Delamarne
Les suivantes questions de l exercice 16-03-06 à 15:31

Voilà les autres questions auquelles que je n'arrive non plus pas à résoudre :

2. On pose t=cos(\frac{\pi}{5}).

a. En utilisant le résultat de la question précédente et les formules de duplication, montrer que t est solution de l'équation du second degré suivante :  4 t² - 2 t - 1 = 0

b. En déduire que cos(\frac{\pi}{5}) = \frac{1+\sqrt{5} }{4}

c. Montrer que cos(\frac{2\pi}{5}) = \frac{-1+\sqrt{5} }{4} et que cos(\frac{4\pi}{5}) = -cos(\frac{\pi }{5}) = \frac{-1-\sqrt{5} }{4}

Pour ma part, je dois retourner en cours et puis j'ai après un conseil de classe donc je ne pourrais pas répondre à vos interventions et vous en remercier avant ce soir (je pense revenir vers 22h). Merci.

Posté par
geo3
re : DM : calcul de cosinus et construction d un pentagone régul 16-03-06 à 16:16

Bonjour
Soit µ = pi/5
1)Triangle ABC =>  BC = sin(2µ)  ; AC = cos(2µ)
Triangle DEH =>  DH = cos(µ)   ; EH = sin(µ)
Triangle EHF =>  EH = HF.tan(2µ)  =>
tan(2µ) = sin(2µ)/cos(2µ) = EH/HF = sin(µ)/(DF-DH) = sin(µ)/(1-cos(µ))
*
2)cos(2µ) = 2.cos²(µ) - 1  et sin(2µ) = 2.sin(µ).cos(µ)
soit t = cos(µ)
=> 2t/(2t²-1) = 1/(1-t)    =>  2t - 2t² = 2t² - 1  =>  4t²- 2t - 1 = 0
dont les racines sont (1+rac(5))/4 et (1-rac(5))/4 ; cette dernière est à rejeter car t = cos(pi/5) est > 0
Tu peux  maintenant  poursuivre

A+ geo3

Posté par
Michel_Delamarne
Merci ! 16-03-06 à 22:29

Merci beaucoup geo3 pour ton aide.

Posté par
Michel_Delamarne
re : DM : calcul de cosinus et construction d un pentagone régul 17-03-06 à 07:47

Comme dit dans le titre du topic, le deuxième exercice du DM porte sur la construction d'un pentagone régulier et d'après ce que j'ai cru entendre, le théorème de l'angle inscrit se cacherais là dessous …

3. Soit (O ; \vec{i} ; \vec{j} ) un repère orthonormé direct et C le cercle trigonométrique.

a. Montrer que ( x - cos((\frac{2\pi}{5}))(x - (\frac{4\pi}{5})) = x² + \frac{x}{2} - \frac{1}{4}.

b. On considère le cercle C' d'équation x² + y² + \frac{x}{2} - \frac{1}{4}. Montrer que le centre du cercle C' est K (-\frac{1}{4} ; 0)

c. Montrer que les points d'intersection de C' avec l'axe des abscisses sont les points P (cos(\frac{2\pi}{5}) ; 0) et P' (cos(\frac{4\pi}{5}) ; 0).

d. Montrer que les points d'intersection de C' avec l'axe des ordonnées sont les points Q (0 ; \frac {1}{2}) ; 0) et Q' (0 ; -\frac{1}{2}).

4.
a. Tracer le cercle C, placer les points K, Q, Q'.

b. Tracer le cercle C et les perpendiculaires à l'axe des abscisses passant par P et P'. On appelle respectivement D et d' ces deux droites.

c. Soit B, C, D, E les points d'intersection de C avec les droites D et D' et soit A (1,0). Déterminer les coordonnées cartesiennes puis les coordonnées polaires de ces points. En déduire que les points A, B, C, D et E sont les sommets d'un pentagone régulier. Tracer ce pentagone.

Voilà pour la fin du sujet. Encore merci d'avance à ceux qui m'aideront à terminer.

Posté par
geo3
re : DM : calcul de cosinus et construction d un pentagone régul 17-03-06 à 20:17

Bonjour
3)a)Je présume que dans le 3)a) il manque un cos  et en se servant de 2)c)  on a
(x-cos(\frac{2\pi}{5}))(x-cos(\frac{4\pi}{5}))=(x-\frac{-1+\sqr{5}}{4}).(x-\frac{-1-\sqr{5}}{4})=.....= x^2+\frac{x}{2}-\frac{1}{4}
*
3)b) dans l'équation du cercle il manque = 0
x^2 + y^2 + \frac{x}{2}-\frac{1}{4}=0 => (x+\frac{1}{4})^2+(y-0)^2 -\frac{1}{16}-\frac{1}{4}=0 => (x+\frac{1}{4})^2+(y-0)^2 =\frac{5}{16} de centre(-1/4,0)
*
3)c)évident d'après 3)a) et 3)b)
*
3)d)pour x=0 y=1/2 ou y=-1/2
4)a) c'est tracer C'
c)pour B par exemple on a B=(-1+rac(5))/4 , rac(10+2rac(5))/4)=~~(0.31 ; 0.951)
   en coord. polaires pour B c'est évidemment(OB;angle(AOB))= (1,2pi/5) car OP=OB.cos(AOB)=cos(AOB) et que l'abscisse de P = cos(2pi/5)

A plus geo3



DM : calcul de cosinus et construction d un pentagone régul

Posté par
Michel_Delamarne
Encore merci ! 18-03-06 à 14:02

Merci beaucoup pour ton aide !
Effectivement, j'ai fait deux erreurs de frappe ...
Je vais rédiger au bon vieux stylo le DM. Je pense qu'avec ton aide je vais y arriver sans problème.

Encore merci et à bientôt.



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