Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Maths sup
Partager :

DM Trigonométrie

Posté par
-7v
24-07-10 à 17:23

Bonjour, je rentre en PCSI en septembre, et j'ai un DM à faire pendant les vacances sur les formules de trigo, il s'agit en fait de les démontrer.

Je voulais m'assurer de quelques résultats. Dans une question, on demande de calculer cos(3θ), sin(3θ), cos(4θ), et sin(4θ)

J'ai donc trouvé ceci:

1* cos(3θ) = cos(2θ+θ)
                = cos(2θ)cos(θ) - sin(2θ)sin(θ)
                = cos(2θ)cos(θ) - 2sin(θ)cos(θ)sin(θ)
                = cos(θ) [ cos(2θ) - 2sin(θ)sin(θ) ]
                = cos(θ) [ 1 - 2sin²(θ) - 2sin²(θ) ]
                = cos(θ) [ 1 - 4sin²(θ) ]


2* sin(3θ) = sin(2θ+θ)
                = sin(2θ)cos(θ) + cos(2θ)sin(θ)
                = cos(θ) [ 2sin(θ)cos(θ)] + cos(2θ)sin(θ) ]
                = 2sin(θ)cos²(θ) + cos(2θ)sin(θ)
                = sin(θ) [ 2cos²(θ) + cos(2θ) ]



3* cos(4θ) = cos(3θ+θ)
                = cos(3θ)cos(θ) - sin(3θ)sin(θ)
                = cos(θ) [ cos(θ)(1 - 4sin²(θ)) ] - sin(θ) [ sin(θ)(2cos²(θ) + cos(2θ) ]         (d'après le 1*)
                = cos²(θ) [1 - 4sin²(θ)] - sin²(θ) [2cos²(θ) + cos(2θ)]
          


4* sin(4θ) = sin(3θ+θ)
                = sin(3θ)cos(θ) + cos(3θ)sin(θ)
                = cos(θ) [ sin(θ)(2cos²(θ) + cos(2θ) ] + sin(θ) [ cos(θ)(1 - 4sin²(θ)) ]         (d'après le 1*)
                = cos(θ)sin(θ) [ 2cos²(θ) + cos(2θ) ] + sin(θ)cos(θ)(1 - 4sin²(θ))
                = cos(θ)sin(θ) [ 2cos²(θ) + cos(2θ) + 1 - 4sin²(θ) ]


Voilà, j'aimerais avoir vos avis SVP !

Merci beaucoup !
          

Posté par
LeFou
re : DM Trigonométrie 24-07-10 à 17:47

Salut, il faut que ailles plus loin, essayes d'avoir des résultats sous la forme de puissance de cosinus et sinus seulement.

Posté par
raymond Correcteur
re : DM Trigonométrie 24-07-10 à 17:52

Bonjour.

Il est fréquent de chercher à exprimer cos(3a) en fonction de cos(a) seul et sin(3a) en fonction de sin(a) seul.

Ton résultat : cos(3a) = cos(a)[ 1 - 4sin²(a)], se ramène rapidement à ceci.

Comme sin²(a) = 1 - cos²(a), tu as :

cos(3a) = 4cos3(a) - 3cos(a)

De même, tu trouveras :

sin(3a) = 3sin(a) - 4sin3(a)

Si l'on cherche ce même résultat pour cos(4a) :

cos(4a) = 8cos4(a) - 8cos2(a) + 1

Posté par
LeFou
re : DM Trigonométrie 24-07-10 à 17:57

Aussi, pour t'entraîner je te conseil d'essayer de faire le passage inverse avec les formules d'Euler.

Ce sera bénéfique pour toi.

Posté par
-7v
re : DM Trigonométrie 24-07-10 à 17:59

Ok, donc:

cos(3θ) =...
        = cos(θ) [ 1 - 4sin²(θ) ]
        = cos(θ) - 4sin²(θ)cos(θ)

sin(3θ) =...
        = sin(θ) [ 2cos²(θ) + cos(2θ) ]
        = 2cos²(θ)sin(θ) + sin(θ)cos(2θ)

cos(4θ) =...
        = cos²(θ) [1 - 4sin²(θ)] - sin²(θ) [2cos²(θ) + cos(2θ)]
        = cos²(θ) - 4sin²(θ)cos²(θ) - 2cos²(θ)sin²(θ) - sin²(θ)cos(2θ)
        = cos²(θ) - 6sin²(θ)cos²(θ) - sin²(θ)cos(2θ)

sin(4θ) =...
        = cos(θ)sin(θ) [ 2cos²(θ) + cos(2θ) + 1 - 4sin²(θ) ]
        = 2cos²(θ)cos(θ)sin(θ) + cos(2θ)cos(θ)sin(θ) + cos(θ)sin(θ) - 4sin²(θcos(θ)sin(θ)

C'est ça ?

Posté par
LeFou
re : DM Trigonométrie 24-07-10 à 18:14

Non, as tu lu le message de raymond ci-dessus ?

Citation :
Comme sin²(a) = 1 - cos²(a), tu as :

cos(3a) = 4cos3(a) - 3cos(a)

Posté par
Noflah
re : DM Trigonométrie 24-07-10 à 18:22

Bonjour,

Si une fois cet exercice fini tu veux d'autres exo de trigo d'entrée en prépa : trigonometrie prépération a PCSI
Il y a quelques méthodes à connaître (que l'on t'apprendra à la rentrée, ne t'en fais pas ce ne sont pas des exercices obligatoires, c'est juste pour si tu veux prendre de l'avance).

Sinon, ceci pourra t'aider :

à connaître absolument : cos(2t)=cos²(t)-sin²(t)
                         sin(2t)=2cos(t)sin(t)
Tu peux utiliser ces deux formules pour réduire tes résultat 1* et 2*.
Ensuite toutes les formule cos(nt) et sin(nt) avec n entier naturel, tu peux les retrouver de façon systématique par la relation :
cos(nt)+isin(nt)=[cos(t)+isin(t)]^n    comme l'a indiqué leFou précédemment.
(pour n=3 ou 4 on peut aussi procéder comme tu l'as fait, le nombre de calcul est à peu près le même.)

Bon courage

Posté par
-7v
re : DM Trigonométrie 24-07-10 à 18:58

Merci beaucoup pour toutes vos réponses ! Par contre j'ai une petite question: dans l'énoncé, ils demandent d'exprimer ces 4 expressions en fonction de cos(θ) et sin(θ)
Donc si je met cos(3θ) = 4cos3(θ) - 3cos(θ) ils ne vont peut-être pas accepter, qu'en pensez vous ?

Merci !

Posté par
LeFou
re : DM Trigonométrie 24-07-10 à 19:04

Si, mais c'est plutôt cos(3\theta)=4cos^3(\theta)-3cos(\theta)

Posté par
-7v
re : DM Trigonométrie 24-07-10 à 20:34

Par contre je n'arrive pas à retrouver le resultat de raymond : cos(4) = cos(4a) = 8cos4(a) - 8cos2(a) + 1
Pourtant, j'ai tout essayé ...

Posté par
LeFou
re : DM Trigonométrie 24-07-10 à 21:20

Je me contenterais de citer^^

Citation :
à connaître absolument : cos(2t)=cos²(t)-sin²(t)
                         sin(2t)=2cos(t)sin(t)

Citation :
Comme sin²(a) = 1 - cos²(a)

Posté par
-7v
re : DM Trigonométrie 24-07-10 à 21:47

Oui, je sais ça, je noircis des feuilles depuis tout à l'heure et je ne trouve pas

Posté par
LeFou
re : DM Trigonométrie 24-07-10 à 21:52

os(4θ) =...
        = cos²(θ) [1 - 4sin²(θ)] - sin²(θ) [2cos²(θ) + cos(2θ)]
        = cos²(θ) - 4sin²(θ)cos²(θ) - 2cos²(θ)sin²(θ) - sin²(θ)cos(2θ)
        = cos²(θ) - 6sin²(θ)cos²(θ) - sin²(θ)cos(2θ)


Bah avec ça, tu remplaces le sin^2(\theta)=1-cos^2(\theta) et le cos(2\theta)=2cos^2(\theta)-1

et c'est finit.

Posté par
-7v
re : DM Trigonométrie 24-07-10 à 21:59

En fait, j'ai essayé avec les résultats de Raymond :

cos(4a) = cos(3a+a)
        = cos(3a)cos(a) - sin(3a)sin(a)
        = cos(a) [ 4cos^3(a) - 3cos(a) ] - sin(a) [ 3sin(a) - 4sin^3(a) ]

Et après je suis bloqué ..

Posté par
-7v
re : DM Trigonométrie 24-07-10 à 23:12

Bon en fait j'ai réussi, et sinon je trouve sin(4a) = -8sin^3(a)cos(a) + 4sin(a)cos(a)

C'est ça ?

Posté par
Noflah
re : DM Trigonométrie 25-07-10 à 02:03

Bonsoir -7v,

Oui c'est juste

Posté par
-7v
re : DM Trigonométrie 25-07-10 à 10:17

MERCI A TOUS !!

Posté par
raymond Correcteur
re : DM Trigonométrie 25-07-10 à 10:23

Bon week end.

Posté par
-7v
re : DM Trigonométrie 25-07-10 à 11:43

Bon, désolé de reposter, mais là je crois que c'est carrément un problème d'énoncé..
Ils demandent à partir de: exp(iθ) = cos(θ) + isin(θ) et exp [i(a+b)] = exp(ia)exp(ib)
d'exprimer exp(a+b) en fonction de cos(a+b) et sin(a+b)

Je suis vraiment perdu ..

Posté par
raymond Correcteur
re : DM Trigonométrie 25-07-10 à 12:17

Effectivement, il semble que ce serait plutôt :

" d'exprimer exp[i(a+b)] en fonction de cos(a+b) et sin(a+b) " ?



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 1769 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 !