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Étude complète d'une fonction trifonométrique

Posté par
Typex
17-02-18 à 12:32

Bonjour,
J'ai des difficultés à résoudre un DM de trigonométrie :

Faire l'étude complète de f(x)= 1/sin(x)

Je dois d'abord réduire l'intervalle d'étude, ensuite réaliser un tableau de variation grâce à la dérivée et enfin tracer la courbe sur ]-2;2[.

Ce que j'ai déjà fait :


J'ai repris un exemple du cours mais je ne sais pas si c'est correct :

Réduction de l'intervalle d'étude:
On sait qu sin x est périodique de période 2
( sin ( x + 2= sin x )
Donc
1/sin (x + 2 ) = 1/sin x
=> f est aussi périodique de période 2
D'après le cours on sait que sin x est une fonction impaire
(sin (-x) = -sin x)
1/sin (-x) = - 1/sin x => f est impair

On l'étudie sur [0;]

f'(x) = - cos (x) / sin^2(x)

Est-ce correct jusqu'ici ? Je ne suis absolument pas sur.

Je ne sait pas comment construire mon tableau de variation à partir de ma dérivée.

Merci d'avance

Posté par
carpediem
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 12:55

salut

avant de dire quoi que ce soit il serait bien de savoir où vit la variable ... et déterminer l'ensemble de définition de la fonction en particulier quand on lit et voit un quotient ...

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 12:59

Bonjour caprediem,

Je n'ai pas vraiment compris mais la fonction est définie sur \0 ?

Posté par
carpediem
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:02

il n'y a que 0 qui annule le dénominateur ?

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:12

Le dénominateur s'annule pour sin(x)=0 mais je ne vois pas comment trouver les autres valeurs ?

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:14

Bonjour

Ne pas confondre la fonction g définie par g(x) = 1/x qui est définie sur IR-{0}

Et la fonction f définie par f(x) = 1/u(x) qui est définie sur IR privé de quoi ?

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:17

Regarde sur un cercle trigonométrique les valeurs x qui annulent la fonction sin(x)

Cercle trigo dans les fiches de maths de ce forum niveau 1ère.  

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:24

Bonjour cocolaricotte,

d'après le cercle trigonométrique sin(x) est annulé pour 0 et ?

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:25

Donc 0 et peuvent ils faire partie du domaine de définition de la fonction que tu dois étudier ?

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:28

Non car le dénominateur serait nul.

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:30

Alors quel est le domaine d'étude de la fonction à étudier ?

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:34

\0, (modulo 2 ?)

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:38

Sous forme d'un intervalle très simple cela donne quoi ? Parce que ta réponse de 13h34 n'a pas beaucoup de sens !

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:40

]0;[ ?

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:41

Bin oui !

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:42

Pour les variations de la fonction que dois tu étudier ?

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:44

Donc là je viens de faire la réduction de l'intervalle d'étude ?

Je dois étudier le signe de la fonction pour en déduire les variations ?

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:50

Tu penses vraiment que c'est l'étude du signe d'une fonction qui détermine son tableau de variation ?

Posté par
carpediem
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:53

ta dérivée est exacte ...

que fait-on avec la dérivée ?

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:53

carpediem est revenu

Je vais te laisser avec lui.

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:54

J'essaie de reprendre l'exemple que l'on a fait en cours après avoir dérivée la fonction on a réalisé un tableau de signe pour déduire le tableau de variation :-/

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:55

On détermine le signe de la dérivée

Posté par
carpediem
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 13:57

cocolaricotte : tu peux bien sur rester ...

je suis là par intermittence ... faut quand même que je bosse un peu !!!



Typex @ 17-02-2018 à 13:55

On détermine le signe de la dérivée
alors qu'attends-tu ?

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 14:01

Je suis complètement perdu avec les sinus et cosinus je ne vois pas comment m'y prendre

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 14:05

Regarde le cercle trigonométrique.

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 14:11

Sur ]0;[
D'après le cercle trigonométrique :
cos est positif de 0 à /2 où il s'annule puis négatif
sin est toujours positif croissant de 0 à /2 puis décroissant

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 14:16

Surtout que le dénominateur de ta dérivée est sin2(x) = [sin(x)]2

Et que [sin(x)]2 0 pour tout x dans IR !

Revoir tes conclusions

Tu peux les vérifier sur un logiciel de géométrie dynamique comme SineQuaNone ou Geogebra ou sur ta calculatrice

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 14:17

Bien regarder ce que tu as trouvé pour la dérivée et qui un résultat correct.

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 14:23

Je ne comprends pas tout
Est-ce que la fonction est périodique ?
Lorsque que j'essaie de faire mon tableau de signe surement de la mauvaise manière j'ai fait une ligne pour cos x avec + de 0 à /2 une annulation en /2 puis -, une ligne pour sin x^2 toujours positif.
Je dois faire une ligne pour le -cos x / sin^2 x mais je n'ai pas mis le -
Désolé si je ne suis pas clair

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 14:30

On a donc f'(x) = - cos(x) / [sin(x)]2

On sait de façon certaine que sur le domaine d'étude que le dénominateur de f'(x) est strictement positif. Donc f'(x) est du même signe que -cos(x) sur ]0 ;  [.

A toi d'étudier correctement ce signe

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 14:35

sur ]0;[ cos (x) étant positif de 0 à /2 puis négatif de /2 à on en déduit que - cos (x) est négatif de 0 à /2 puis positif de /2 à ?

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 14:38

Bin oui ! '

En réfléchissant on peut réussir à faire un exercice.

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 14:43

Rappel de l'étude d'une fonction

1) déterminer son domaine d'étude (domaine de définition réduit quand on est en présence d'une fonction paire ou impaire et/ou périodique)

2) sens de variation de la fonction sur le domaine d'étude

3) limites aux bornes du domaine d'étude

4) représentation graphique de la fonction sur le domaine d'étude

5) généralisation sur le domaine de définition des points précédents.

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 14:47

Merci !
Il faut aussi que je prouve que ma fonction est périodique de période 2 et que cette fonction est impaire ?

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 14:50

Mais c'est que tu as fait à 12h32 !

Tu comprends ce que tu fais ou tu appliques sans réfléchir donc sans comprendre ce que tu as déjà fait en classe ??

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 14:55

Honnêtement j'adapte d'un poly distribué en cours, j'essaie de comprendre mais ça reste très abstrait..

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 15:00

Ce poly ne doit que rappeler ce que j'ai écrit à 14h43 : comment étudier une fonction.

Il faut comprendre la raison de chacune des étapes. C'est à dire que signifie étudier une fonction. Donc commencer par comprendre ce qu'est une fonction et pourquoi doit on étudier son comportement !

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 15:02

Le problème est là pourquoi on étudie cette fonction ? Dans nos cours on nous donne des méthodes comment faire des choses mais jamais pourquoi le fait-on

Posté par
carpediem
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 15:06

pour le plaisir intellectuel ... c'est cela l'apprentissage !!!

ne pas savoir pourquoi on fait quelque mais savoir faire ce quelque chose !!!

beaucoup "d'inventions" mathématiques n'ont eu des applications que bien des années plus tard ...

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 15:07

Parce que pour les physiciens, les chimistes, les biologistes, les économistes, les ergonomes, les ingénieurs en mécanique ou en astronomie et encore plein de professions
on doit résoudre des situations qui passent par des études de fonctions.

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 15:12

Mais comme le dit carpediem pour le plaisir comme les personnes qui font des mots croisés ou des coloriages ou du jardinage ou du tricot ou des  sudokus ou toute autre activité qui met son cerveau en activité ou en mode méditation.

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 15:21

Merci beaucoup carpediem et cocolaricotte d'avoir pris le temps de m'aider !
Il est vrai que lorsque l'on parvient à comprendre comment cela fonctionne cela fait plaisir de se creuser la tête pour cela !

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 15:36

De rien pour ce qui me concerne.

Mais ne perdre jamais de vue ce qu'il faut démonter pour arriver aux conclusions souhaitées.

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 15:44

Petite dernière question dois-je faire les limites pour démontrer que quand on tend vers 0 et cela tend vers + l'infini ?

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 15:54

Est-ce correct d'écrire :

lim 1 =1
x-> 0
                                                 Par quotient : lim 1/ sin x = +00
lim sin x = 0^+                                                x-> 0
x->

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 15:58

La rédaction n'est pas très lisible.

Quelle est la limite de sin(x) quand x tend vers 0 par valeurs positives ?

Donc quelke est la limite de f(x) quand  x tend vers 0 par valeurs positives ?

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 16:00

Pour sin(x) c'est 0
Pour f(x) c'est + l'infini

Posté par
cocolaricotte
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 16:05

Limite de sin(x) quand x tend vers 0 par valeurs positives c'est 0+

Donc par quotient  limite de f(x) quand x tend vers 0 par valeurs positives vaut ......,

Posté par
Typex
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 16:08

+ l'inifini par quotient l/0 par valeur positives c'est + l'infini

Posté par
alb12
re : Étude complète d'une fonction trifonométrique 17-02-18 à 16:09

salut,
une possibilite de verification (Xcas pour firefox)
merci de me signaler les bugs eventuels

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