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exercice relations trigonométriques dans le triangle

Posté par nonoparadox (invité) 03-07-05 à 21:56

Bonjour, un petit exercice :

soit ABC un triangle.
montrer que : a*cosA +b*cosB +c*cosC=2S/R
avec a,b,c les longueurs des cotés BC,AC,AB .
A,B,C, les angles géométriques.
S l'aire du triangle et R le rayon du cercle circonscrit.

A priori on doit se servir de la formule : a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R=abc/2S

Merci !!

Posté par N_comme_Nul (invité)re : exercice relations trigonométriques dans le triangle 03-07-05 à 23:17

bonsoir !

déjà, pour se débarrasser des cosinus :
on a
    a=2R\sin \widehat{A}
ainsi
    a\cos\widehat{A}=2R\sin\widehat{A}\cos\widehat{A}
en réduisant un peu :
    a\cos\widehat{A}=R\sin(2\widehat{A})

on peut faire le même travail pour les autres et on trouve :
    a\cos\widehat{A}+b\cos\widehat{B}+c\cos\widehat{C}=R(sin(2\widehat{A})+\sin(2\widehat{B})+\sin(2\widehat{C}))

pour la suite, il faudrait peut-être tenter de transformer cette somme de sinus en produit ...

Posté par N_comme_Nul (invité)re : exercice relations trigonométriques dans le triangle 03-07-05 à 23:37

(pour la suite, je ne vais plus mettre les chapeaux, comme tu l'as d'ailleurs fait )

en fait , on voudrait montrer que
    R(\sin(2A)+\sin(2B)+\sin(2C))=\frac{2S}{R}
c'est-à-dire
    \sin(2A)+\sin(2B)+\sin(2C)=\frac{2S}{R^2}
or tu rappelles que
    2R=\frac{abc}{2S} i.e. 2S=\frac{abc}{2R}
donc
    \frac{2S}{R^2}=\frac{abc}{2R^3}

d'après la tête de ce truc (abc et RRR), on a sinus qui vont apparaître

on a, d'après les relations que tu as rappelées :
    \frac{a}{R}=2\sin(A), etc.
donc
    \frac{abc}{2R^3}=4\sin(A)\sin(B)\sin(C)

il nous faudrait montrer que :
    \sin(2A)+\sin(2B)+\sin(2C)=4\sin(A)\sin(B)\sin(C)

plus le courage de regarder ça
je suis presque HS là

Posté par N_comme_Nul (invité)relations trigonometriques dans un triangle : un petit os 03-07-05 à 23:55

Bonsoir !

Relativement au post de nonoparadox :
     exercice relations trigonométriques dans le triangle
(la configuration est un triangle ABC
et l'on note
    \sin(A)=\widehat{BAC}
pour ne pas alourdir les notations )

J'en viens à vouloir démontrer que :
    \sin(2A)+\sin(2B)+\sin(2C)=4\sin(A)\sin(B)\sin(C),
sachant que (A,B,C)\in]0,\pi[^3.

Ne pas oublier aussi que A+B+C=\pi

Merci d'avance.

*** message déplacé ***

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : 04-07-05 à 08:56

sin(2A) = sin(2.(Pi-B-C))
sin(2A) = sin(2.Pi-2B-2C)
sin(2A) = sin(-2B-2C)
sin(2A) = -sin(2B+2C)
sin(2A) = -sin(2B)cos(2C)-cos(2B).sin(2C)
sin(2A) = -2.sin(B).cos(B).(cos²(C)-sin²(C)) - 2.sin(C).cos(C).(cos²(B)-sin²(B))
sin(2A) = -2.sin(B).cos(B).cos²(C) + 2.sin(B).cos(B).sin²(C) - 2.sin(C).cos(C).cos²(B) + 2.sin(C).cos(C).sin²(B)  (1)
---
sin(A) = sin(Pi-(B+C)) = sin(B+C)
sin(A) = sin(B).cos(C)+cos(B).sin(C)   (2)
---
sin(2B) = 2.sin(B).cos(B)   (3)
sin(2C) = 2.sin(C).cos(C)   (4)
-----
(1), (2), (3) et (4) remis dans lé relation à démontrer -->
sin(2A) + sin(2B) + sin(2C) =? 4.sin(A).sin(B).sin(C)

-2.sin(B).cos(B).cos²(C) + 2.sin(B).cos(B).sin²(C) - 2.sin(C).cos(C).cos²(B) + 2.sin(C).cos(C).sin²(B)  + 2.sin(B).cos(B) + 2.sin(C).cos(C) = ? 4.[sin(B).cos(C)+cos(B).sin(C)].sin(B).sin(C)
En regroupant les morceaux adéquats -->

2.sin(B).cos(B).(1-cos²(C)) + 2sin(C).cos(C).(1 - cos²(B)) + 2.sin(B).cos(B).sin²(C) + 2.sin(C).cos(C).sin²(B) = ? 4.[sin(B).cos(C)+cos(B).sin(C)].sin(B).sin(C)

2.sin(B).cos(B).sin²(C) + 2sin(C).cos(C).sin²(B) + 2.sin(B).cos(B).sin²(C) + 2.sin(C).cos(C).sin²(B) = ? 4.[sin(B).cos(C)+cos(B).sin(C)].sin(B).sin(C)

4.sin(B).cos(B).sin²(C) + 4sin(C).cos(C).sin²(B) = ? 4.[sin(B).cos(C)+cos(B).sin(C)].sin(B).sin(C)

4.sin(B).cos(B).sin²(C) + 4sin(C).cos(C).sin²(B) = ? 4.sin²(B).sin(C).cos(C) + 4.cos(B).sin²(C).sin(B)

Les 2 membres sont bien identiques et donc la relation est démontrée.
-----
Sauf distraction.  


*** message déplacé ***



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