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Niveau terminale
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Fonction cosinus

Posté par
Ptitsushi
24-01-17 à 16:51

Bonjour à tous, j'ai un exercice à faire mais je bloque dessus, pouvez vous m'aider svp ?

Exercice :
Soit f la fonction définie sur R par f(x)=cos(2x)-1.
Après avoir étudier les variations de la fonction f, tracer dans un repéré sa courbe représentative.

J'ai trouvé f'(x)=-2sin(2x) mais après je suis bloquée.. J'ai pensé à faire un encadrement mais je ne voit pas comment faire pour passer de
-1 < sin x < 1      à      ? < -2sin(2x) < ?

Posté par
bbjhakan
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 17:11

tu pourrais avant tout étudier la parité et la périodicité de ta fonction pour pouvoir diminuer l'intervalle sur lequel tu étudieras les variations de f

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 18:58

C'est-à-dire ? C'est le début du chapitre donc je ne comprend pas..

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:14

Bonjour,

Ce que tu dit bbjhakan, c'est de diminuer ton domaine d'étude par le biais de l'étude de la parité et de la périodicité de ta fonction.

Posté par
bbjhakan
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:19

bonsoir Jedoniezh!

as-tu vu en cours l'étude de la parité en calculant f(-x) et l'étude de la périodicité?

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:21

non

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:22

En terminale, tu as déjà vu la question de parité (au moins).

Bonjour bbjhakan

Posté par
bbjhakan
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:24

Jedoniezh je te laisse avec Ptitsushi   je dois m'absenter

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:24

Je ne voit pas du tout ce que c'est en tout cas..

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:27

Si f(-x)=f(x), alors la fonction est paire.

Si f(-x)=-f(x), alors la fonction est impaire.

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:29

Ah oui d'accord, oui on l'a vu on a juste pas donné de nom à cela..

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:32

Ou tu n'as pas retenu le nom.

Donc ta fonction présentement, elle paire ou impaire ou ni l'une ni l'autre ?

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:34

Ma fonction est paire

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:34

Ok.
Et que peux-tu dire du graphique d'une fonction paire ?

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:36

La fonction est symétrique par rapport à l'axe des ordonnées

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:36

Donc tu peux réduire ton domaine d'étude à ... ?

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:38

A [0;+[ ?

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:39

C'est exact.

A présent, il faut regarder la dite périodicité de ta fonction.

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:44

Si j'ai bien compris, ma périodicité est de 2 car on sait que xE[0;π] et on cherche 2xE[?;?]. C'est ça ?

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:45

Non.

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:52

Aucune idée alors..

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 19:55

Quelle est la période de la fonction cosinus ?

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 20:38

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 20:39

Oui, donc quelle est la période de la fonction \cos (2x) ?

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 20:39

cos(2x+2π) ?

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 20:43

C'est à dire ?

Rappel : fonction T-périodique si f(x+T)=f(x)

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 20:51

cos(2x+2π) = cos(2x) ?

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 20:56

f(x)=\cos (2x)-1

f(x+\pi)=\cos(2(x+\pi))-1=\cos(2x+2\pi)-1=\cos(2x)-1=f(x)

Donc f de période \pi

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 20:59

Ah je comprend mieux.. Mais du coup la périodicité et savoir que la fonction est paire va nous apporter quoi ?

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 21:01

Citation :
que la fonction est paire va nous apporter quoi ?

A réduire ton domaine à [0;+[  (vu à 19:38)

Citation :
du coup la périodicité  va nous apporter quoi ?

A la même chose, à réduire ton domaine d'étude (dit à 19:14)

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 21:09

Mais une fois qu'on a fais cela, il faut faire le tableau de variation, sur lequel je bloque..

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 21:14

Non, une fois qu'on a fait cela (si je comprends ce que tu veux dire par "cela"), on réduit le domaine d'étude.

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 21:16

x0                                                 +
f'(x)                      +
f(x)                    (flèche qui va vers le haut)



Est ce que c'est juste ?

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 21:17

Mais le domaine d'étude est déjà réduit à [0;+] non ?

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 21:20

Citation :
Est ce que c'est juste ?

Non.
Ptitsushi @ 24-01-2017 à 21:17

Mais le domaine d'étude est déjà réduit à [0;+] non ?

Oui, grâce à l'étude de la parité.

Maintenant, il faut le réduire encore grâce à l'étude de la périodicité.

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 21:23

Mon domaine d'étude est donc réduit à [0;π]

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 21:24

Voilà.

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 21:27

Et du coup, là on doit dire que
cos'(2x)-1 = -2sin(2x)
or, sin x > 0 sur [0;π] donc cos'(2x)-1 < 0
La fonction cosinus est décroissante sur [0;π]
Et après on construit le tableau de variation, est-ce juste ?

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 21:29

Et du coup, là on doit dire que
cos'(2x)-1 = -2sin(2x) <== faux  (cos(2x)-1)'=...

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 21:31

Ah oui, et du coup on corrigeant mon erreur, le reste est bon ?

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 21:32

Non.

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 21:34

f(x)=\cos(2x)-1\Rightarrow f'(x)=-2\sin(2x) \\\\ f'(x)=0\Leftrightarrow -2\sin(2x)=0\Leftrightarrow \sin(2x)=0\Leftrightarrow x=0\text{ ou }x=\dfrac{\pi}{2}

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 21:54

et du coup on rajoute π/2 entre 0 et + dans la premiere ligne du tableau. De même dans la troisième ligne en dessus de π/2  on met f(π/2)=-1 ?
La deuxieme ligne est elle juste ?

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 21:56

et du coup on rajoute π/2 entre 0 et + dans la premiere ligne du tableau. <== non, on fait un tableau entre 0 et

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 21:57

Ah oui bien sur, j'avais oublier qu'on avais reduit une deuxieme fois mais sinon on met bien π/2 entre les deux ? et tout ce que j'ai dit avant

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 22:04

\begin{array}{|c|ccccc||}x&0&&\frac{\pi}{2}&&\pi \\ f'(x)& &-&0&+& \\ f&^0&\searrow&_{-2}&\nearrow&^0&\end{array}

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 22:06

Avec figure.

Fonction cosinus

Posté par
Ptitsushi
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 22:07

Merci pour l'aide, ensuite j'ai juste à tracer la courbe dans un repère ce qui devrais être assez facile.. Merci beaucoup pour l'aide, j'ai réussi à comprendre des choses que je n'avais pas compris

Posté par
Jedoniezh
re : Fonction cosinus 24-01-17 à 22:09

Tu traces de 0 à pi (= domaine d'étude).

Période pi donc "ça se répète" tous les intervalles [0,pi]

fonction paire donc symétrie par rapport à l'axe Oy.



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