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Niveau école ingénieur
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Etude d'une fonction avec Arccos et Arcsin

Posté par
Dri
24-09-09 à 18:30

Voilà je dois étudier cette fonction:

f(x) = Arccos(1+sin(x))/2) - Arcsin(1+cos(x))/2.


Et je bloque d'emblée parce que je ne trouve pas son domaine de définition -_-.

Voilà, si quelqu'un pouvait simplement me débloquer, ça m'aiderai énormément

Posté par
raymond Correcteur
re : Etude d'une fonction avec Arccos et Arcsin 24-09-09 à 18:38

Bonsoir.

On doit avoir 2$\textrm\sqrt{\fra{1+sin(x)}{2}} compris entre -1 et 1

Ceci équivaut à : 2$\textrm 1 - (\sqrt{\fra{1+sin(x)}{2}})^2 0

Donc : 2$\textrm\ 1 - \fra{1+sin(x)}{2} 0

Je te laisse poursuivre.

Fais de même pour l'autre partie

Posté par
Dri
re : Etude d'une fonction avec Arccos et Arcsin 24-09-09 à 19:06

je trouve que la fonction est comprise entre [-1;1], c'est bon?

Posté par
raymond Correcteur
re : Etude d'une fonction avec Arccos et Arcsin 24-09-09 à 19:14

1°) sous les racines pas de problème car : 3$\textrm\fra{1+sin(x)}{2} et \fra{1+cos(x)}{2} sont positifs

2°) pour les arccos et arcsin pas de problème non plus puisque je t'ai aidé à montrer que :

3$\textrm-1 \ \le \ \sqrt{\fra{1+sin(x)}{2}} \ \le \ 1 \ et -1 \ \le \ \sqrt{\fra{1+cos(x)}{2}} \ \le \ 1

En conclusion ta fonction est définie sur IR.

Tu peux également remarquer qu'elle est 2-périodique

Posté par
Dri
re : Etude d'une fonction avec Arccos et Arcsin 24-09-09 à 20:13

Ok merci beaucoup je vais essayer de me débrouiller pour la suite

Posté par
raymond Correcteur
re : Etude d'une fonction avec Arccos et Arcsin 24-09-09 à 20:19

Maintenant, calcule la dérivée. C'est un long travail, mai le résultat en vaut la peine. Je trouve :

3$\textrm f^'(x) = \fra{1}{2}\Big[\fra{sin(x)}{|sin(x)|}-\fra{cos(x)}{|cos(x)|}\Big]

Suivant les signes de cos(x) et de sin(x), ce résultat devient : 0 ; 1 ; 0 ; -1

Cela signifie que f est constante ou affine, suivant les intervalles.

Etude d\'une fonction avec Arccos et Arcsin

Posté par
Dri
re : Etude d'une fonction avec Arccos et Arcsin 25-09-09 à 19:48

Pour la dérivée j'arrive à ça:

f(x)'= ( cos(x) / (4*((1+sin(x))/2)*((1-sin(x))/2) ) - ( sin(x) / (4*((1+cos(x))/2)*((1-cos(x))/2) )


Je vois pas comment arriver à ton résultat?

Merci d'avance

Posté par
raymond Correcteur
re : Etude d'une fonction avec Arccos et Arcsin 25-09-09 à 23:40

Pas difficile :

fais le produit des racines. Tu te retrouveras avec des 1 - sin²x et des 1 - cos²x donc, des cos²x et des sin²x sous les racines.

Posté par
Dri
re : Etude d'une fonction avec Arccos et Arcsin 26-09-09 à 10:58

Oula ouais merci beaucoup, les vacances m'ont pas fait que du bien moi, j'avais oublié qu'on pouvait multiplier les racines...

Pour démontrer la périodicité, j'applique la formule qui dit que T est la plus petite période si ça vérifie f(x+T)=f(x) ?
Ou alors comme j'ai sin(x) et cos(x) qui sont des fonctions périodiques je peux dire que c'est un composé de fonctions périodiques 2pi?

Posté par
raymond Correcteur
re : Etude d'une fonction avec Arccos et Arcsin 26-09-09 à 11:25

Tu peux utiliser la périodicité des fonctions sinus et cosinus.

Pour l'étude, aide toi de la représentation graphique de mon topic du 24-09-09 à 20:19

Posté par
Dri
re : Etude d'une fonction avec Arccos et Arcsin 26-09-09 à 12:31

D'accord donc ça fait:

f(x) constante x]O;/2[  []

f(x) croissante x[-/2;0[  [2]

f(x) décroissante x[/2;[  [2].


J'ai jamais étudié un truc comme ça, je suis censé faire les limites en + et - l'infini et un tableau de variation avec les valeurs prises aux sommets (cad quand f est constante)?



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