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Identité trigonométrique et nombres complexes

Posté par
bouchaib
07-07-25 à 22:12

Bonsoir,
Pour appliquer les formules d'Euler, il nous est demandé de montrer l'identité trigonométrique suivante :

Cos^n(x)=\frac{1}{2}\sum_{k=0}^{n}{\dbinom{n}{k}}cos((n-2k)x).
J'ai essayé la démonstration par récurrence : pour l'initialisation cela marche pour n=0 et aussi pour n=1,
Dans l'étape Hérédité  : H.R (je suppose qu'il existe un entier n , p(n) est vraie et on doit montrer que p(n+1) est aussi vraie

Prenons n=m,
Je multiplie les deux membres de l'identité trigonométrique par cos x, après je n'ai pas pu jusqu'au bout, j'ai transformé le produit obtenu au second membre de l'identité en somme  cos a.  Cos b= 1/2 [ cos (a+b) + cos (a-b)]c'est après que je me bloque.

Merci de m'aider .


Posté par
Kohle
re : Identité trigonométrique et nombres complexes 08-07-25 à 07:17

Bonjour,
Ta formule est fausse. Par exemple avec n=2 et x=0

Posté par
candide2
re : Identité trigonométrique et nombres complexes 08-07-25 à 09:41

Bonjour,

Vérifie si ce n'est pas plutôt :

cos^n(x) =\frac{1}{2^n} \Sigma^{k=0}_{n} (^k_n).cos((n-2k)x)

Posté par
bouchaib
re : Identité trigonométrique et nombres complexes 08-07-25 à 09:55

Bonjour.

Pardon !

J'ai oublié l'exposant n sur le 2 de (1/2).
Au temps pour moi.

Posté par
Kohle
re : Identité trigonométrique et nombres complexes 08-07-25 à 13:27

La récurrence n'est pas bien adaptée ici.
Tu peux écrire :
\cos^nx=\left(\dfrac{e^{ix}+e^{-ix}}{2}\right)^n
et développer avec la formule du binôme.

Posté par
loeiz35
re : Identité trigonométrique et nombres complexes 08-07-25 à 13:29

Bonjour bouchaib,

Je suppose que tu as réussi en appliquant une formule d'Euler.
Ta méthode par récurrence  est plus compliquée.
En appliquant la formule de Pascal relative aux coefficients binomiaux puis des changements d'indices bien choisis ça  me semble faisable.

Posté par
bouchaib
re : Identité trigonométrique et nombres complexes 08-07-25 à 19:03

Oui.
Merci. C'est rèussi avec les formules d'Euler.

Je vous en remercie beaucoup.

Posté par
Kohle
re : Identité trigonométrique et nombres complexes 08-07-25 à 21:32

De rien bouchaib
Note qu'au passage et sans aucun effort, tu as prouvé que pour tout n entier naturel et tout x réel :
\displaystyle\sum_{k=0}^n\binom{n}{k}\sin\,(n-2k)x=0

Posté par
bouchaib
re : Identité trigonométrique et nombres complexes 08-07-25 à 23:03

Oui partie imaginaire nulle et ce par identification.
Merci encore.



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