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Etude d'une fonction trigonométrique

Posté par
Xav
06-04-16 à 15:58

Soit f la fonction définie sur R par f(x)= 2cos^2(x)-2cos(x)-1
1. Montrer sue f est paire et 2pi-périodique.
2.Calculer f'(x), puis étudier son signe sur l'intervalle [0;pi].
3. Dresser le tableau de variation de f sur[0;pi].
4.Construire la courbe représentative de f sur[0; pi] puis sur l'intervalle [-pi;3pi].
On choisira comme unités graphiques:
. sur l'axe des abscisses : 3cm pour pi unités;
.  sur l'axe des ordonnées : 1 cm pour 1 unité.



Où j'en suis :
1- Pour tout x R , f(-x)=2cos^2(-x)-2cos(-x)-1
                                                                                                  = 2cos^2(x)-2cos(x)-1
                                                                                                  = f(x)
De plus, R est symétrique par rapport à 0. Donc f est paire.
Pour tout x R :cos(x+2pi)= cos (x)
Donc f est périodique de période T= 2pi. En effet, x et x+2kpi, kZ correspondent au même point du cercle trigo. De ce fait , x et x+2kpi ont exactement le même cos en abscisse.  f(x+2kpi)= 2cos^2(x+2kpi)-2cos(x+2kpi)-1
                                                                             = 2cos^2(x)-2cos(x)-1
                                                                             = f(x).
2- f'(x) = 2(2* -sin(x)*cos(x))-2*-sin(x)
Donc pour tout x [0;pi] on a
f(x)=0   ssi    2(2* -sin(x)*cos(x)) = 2*-sin(x)
  donc ssi           2* -sin(x)*cos(x)) = -sin(x)
              ssi                  -sin(x)*2cos(x) = 0
              ssi             -sin (x) = 0         ou  si 2cos(x)= 0
                                              x=0           ou si   cos(x) =0
                                             x=0            ou si             x = pi/2
J'ai un doute, pouvez -vous me corriger svp?

Posté par
Labo
re : Etude d'une fonction trigonométrique 06-04-16 à 16:10

attention aux  parenthèses...
f(x)=2cos^2(x)-2cos(x)-1

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

f'(x)=2sin(x)(1-2cos(x))

Posté par
Xav
re : Etude d'une fonction trigonométrique 06-04-16 à 16:23

Donc  f'(x)=0
ssi  2sin(x)=0   ou si   1-2cos(x)=0
          sin(x)= 0    ou si      2cos(x) = - 1/2
          sin(x)= 0    ou si                  x = 2pi/3
C'est cela?

Posté par
Labo
re : Etude d'une fonction trigonométrique 06-04-16 à 16:59

Citation :
ssi  2sin(x)=0   ou si   1-2cos(x)=0
          sin(x)= 0    ou si      2cos(x) = - 1/2  erreur de signe

ensuite il faut préciser les valeurs de x sur [0,π],puisque la fonction est paire et de période 2π

Posté par
Labo
re : Etude d'une fonction trigonométrique 06-04-16 à 17:01

autre erreur  le 2

Citation :
ssi  2sin(x)=0   ou si   1-2cos(x)=0
          sin(x)= 0    ou si      2cos(x) = - 1/2  

ensuite il faut préciser les valeurs de x sur [0,π],puisque la fonction est paire et de période 2π

Posté par
Xav
re : Etude d'une fonction trigonométrique 06-04-16 à 18:26

Donc  f'(x)=0
ssi  2sin(x)=0   ou si   1-2cos(x)=0
          sin(x)= 0    ou si     -2cos(x) = - 1
         sin(x)= 0    ou si         cos (x) = 1/2
         sin(x)= 0    ou si                    x = pi/3
       C'est cela?

Posté par
Xav
re : Etude d'une fonction trigonométrique 06-04-16 à 18:30

Et j'ajoute pour x [0,π] ?

Posté par
Labo
re : Etude d'une fonction trigonométrique 06-04-16 à 18:41

tu oublies de résoudre
[0;π]
sin(x)=0 si x=.......... ou si x=........  
Ok   cos(x)=0 si x=π/3
ensuite il faut en déduire les variations de f

Posté par
Xav
re : Etude d'une fonction trigonométrique 06-04-16 à 19:11

sin(x)= 0                            
si x= 0 ou x=pi                        
Donc f'0 sur[0;π/3 ] et f'<0 sur[ π/3 ;π]
Alors f croissante sur[0;π/3 ] et décroissante sur[ π/3 ;π]

Posté par
Labo
re : Etude d'une fonction trigonométrique 06-04-16 à 19:42

attention
c'est faux
sur [0,π]
sin(x)≥0
si 0≤x≤π/3 alors
1≥cos(x)≥1/2
2≥2cos(x)≥1
-2≤-2cos(x)≤-1
1-2≤1-2cos(x)≤1-1
-1≤1-2cos(x)≤0
f'≤0 si   x  appartient à [0.π/3]

Posté par
Xav
re : Etude d'une fonction trigonométrique 06-04-16 à 19:44

Non pardon
Donc f' positive sur[0;π]
Alors f croissante sur[0;π ] et décroissante sur[π ;2π]

Posté par
Xav
re : Etude d'une fonction trigonométrique 06-04-16 à 19:59

Donc si je remplace
sur [0,π]
sin(x)≥0
si π/3<x< π alors
1/2≥cos(x)≥ -1
1≥2cos(x)≥-2
-1≤-2cos(x)≤2
1-1≤1-2cos(x)≤1+2
0≤1-2cos(x)≤3
0< f' si   x  appartient à [π/3 ;π]

Posté par
Labo
re : Etude d'une fonction trigonométrique 06-04-16 à 21:27

OK



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