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Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique

Posté par
mr25
06-12-10 à 20:44

Bonjour, j'ai un DM à faire est je bloc, voilà l'énoncer:

Sur le cercle trigonométrique, on place les points:
A (1;0) B (cos 2/5 ; sin 2/5) C (cos 4/5 ; sin 4/5) D (cos 6/5 ; sin 6/5) E (cos 8/5 ; sin 8/5)

1.a) Expliquer pourquoi ABCDE est un pentagone régulier.

  b) Montrer que les points B et E d'une part et C et D d'autre part sont symétriques par rapport à l'axe (x'x).

2. En utilisant que O est l'isobarycentre du pentagone ABCDE, montrer que 1+2cos2/5+2cos4/5)=0

3.a) En utilisant que cos2a=2cos2a-1, montrer que cos2/5 est une solution de l'équation (E):4X2+2X-1=0

  b) En déduire la valeur exacte de cos2/5.

4.a) Soit C le cercle centré au point J(-1/2;0) et passant par le point de coordonnée (0;1). Déterminer une équation de C.

  b) Le cercle C coupe l'axe des abscisses en deux points H et K et soit H le point d'intersection dont l'abscisse a est positive. Déterminer les abscisses des points H et K et vérifier que a=2cos2/5.

  c) Soit I le milieu de [OH]. Déterminer l'abscisse de I.


Merci d'avance pour vos réponse !

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 08:50

Bonjour,

Où bloques-tu précisément ? Tu en es à quelle question ? Qu'as-tu déjà trouvé ?

Nicolas

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 09:33

1.a. Les cinq triangles AOB, BOC, COD, DOE, EOA sont isocèles avec le même angle au sommet (2pi/5) et la même longueur (1) pour les deux côtés de même longueur. Ces 5 triangles sont donc superposables. Donc AB=BC=CD=DE=EA. Le pentagone est régulier.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 10:48

1.b. Il suffit d'examiner les coordonnées de ces différents points.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 10:54

2.
O est l'isobarycentre du pentagone ABCDE donc :
3$\vec{OA}+\vec{OB}+\vec{OC}+\vec{OD}+\vec{OE} = \vec{0}

Traduisons-le en coordonnées :
3$\left\{ 
 \\ x_{\vec{OA}} + x_{\vec{OB}} + x_{\vec{OC}} + x_{\vec{OD}} + x_{\vec{OE}} = 0 \\
 \\ y_{\vec{OA}} + y_{\vec{OB}} + y_{\vec{OC}} + y_{\vec{OD}} + y_{\vec{OE}} = 0
 \\ \right.

On n'utilise que la première relation, avec les abscisses ("x") :
3$1 + \cos\frac{2\pi}{5} + \cos\frac{4\pi}{5} + \cos\frac{6\pi}{5} + \cos\frac{8\pi}{5} = 0

3$1 + \cos\frac{2\pi}{5} + \cos\frac{4\pi}{5} + \cos\frac{4\pi}{5} + \cos\frac{2\pi}{5} = 0

3$\fbox{1 + 2\cos\frac{2\pi}{5} + 2\cos\frac{4\pi}{5} = 0}

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 11:06

3.a. On a montré à la question précédente que :
3$1 + 2\cos\frac{2\pi}{5} + 2\cos\frac{4\pi}{5} = 0

On utilise l'indice donné par l'énoncé :
3$1 + 2\cos\frac{2\pi}{5} + 2\left( 2\left(\cos\frac{2\pi}{5}\right)^2 - 1 \right) = 0

3$4\left(\cos\frac{2\pi}{5}\right)^2 + 2\cos\frac{2\pi}{5} -1 = 0

Donc \cos\frac{2\pi}{5} est solution de l'équation 4X²+2X-1=0.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 14:48

3.b. Les solutions de l'équation ci-dessus sont \frac{-1+\sqrt{5}}{4}>0 et \frac{-1-\sqrt{5}}{4}<0

Or, puisque \frac{2\pi}{5}\in\left[0;\frac{\pi}{2}\right], \cos\frac{2\pi}{5}\ge 0. Donc :

3$\fbox{ \cos\frac{2\pi}{5} = \frac{-1+\sqrt{5}}{4}

Posté par
mr25
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 16:11

Merci Nicolas_75 pour tes réponses. Elles m'ont beaucoup aidés.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 16:39

Je t'en prie.

Posté par
mr25
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 18:06

La trigonométrie est un sujet que je ne métrise pas très bien. J'ai donc fais des recherches, j'ai regarder ave des potes, mais même eux ne trouve pas la réponse à la question 4. Vous en pensez quoi ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 18:13

Il n'y a pas de trigonométrie dans 4.a : quelle réponse proposes-tu ?

Posté par
mr25
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 18:17

justement, j'en sais trop rien ! comment est-ce qu'on détermine l'équation d'un cercle ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 18:18

La réponse est dans ton cours.

Posté par
mr25
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 18:46

Dans quelle partie ? parceque là je me souviens pas avoir vu ca !

Posté par
mr25
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 18:53

Ca serai pas: r = x2+y2 ?

Posté par
mr25
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 19:10

Et par quel calcul en 3.b trouve tu -1+5/4 et -1-5/4 ?
C'est avec le delta je pense ! mais pourrais tu détailler le calcul stp ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 19:36

3.b. C'est en effet grâce au discriminant qu'on trouves les solutions de l'équation. Je te laisse le faire. C'est une pure question de cours.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 19:38

4.a. Un point M de coordonnées (x;y) appartient au cercle de centre O(x0;y0) et de rayon r si et seulement si :
(x-x0)² + (y-y0)² = r²
C'est une conséquence du théorème de Pythagore.
Il te faut maintenant adapter cela à notre exercice.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 07-12-10 à 20:32

(réalisé avec Geogebra)

Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique

Posté par
mr25
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 08-12-10 à 07:06

Excuse moi d'insister mais pour le discriminent de la question 3.b, je suis rester 1heure dessus hier soir sans trouvé. tu pourrais me donner un petit coup de pouce ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 08-12-10 à 09:58

3.b. Pas de souci. Montre tes calculs, sinon il m'est difficile de les corriger.

Posté par
mr25
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 08-12-10 à 12:57

Moi je pars de du résultat trouvé en 2 et en 3.a ( j'ai fais deux calcul différents pour essayer) mais je n'y arrive pas. J'ai appliquer la règle du discriminent, mais rien y fait ! le résultat ne veux pas apparaitre ! Pourrais tu me montrer quel calcul tu fais stp !

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 08-12-10 à 13:09

3.b. Il s'agit de résoudre l'équation 4X²+2X-1=0 avec la méthode vue en cours pour résoudre les équations du second degré (discriminant, etc...).
Montre tes calculs, et je le corrigerai. Pas de souci.

Posté par
mr25
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 08-12-10 à 13:42

Donc si je comprend bien, on par de 4X2+2X-1=0 et on utilise le discriminent ?
Ca fait donc (2X)2-44X2?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 08-12-10 à 13:44

Ta formule semble fausse.
Dans notre cas (4X2+2X-1=0), combien vaut a ? b ? c ?

Posté par
mr25
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 08-12-10 à 18:16

En effet, dans notre cas, la formule est: 4X2+2X-1=0.
a=4
b=2
c=1
La formule du discriminent étant: b2-4ac, on a:
4-44
c étant égale a 1, on le compte pas dans la formule. Ca nous fait donc:
4-16 = -12

Delta étant inférieur à 0, il n'y a pas de racine réelle.

Alors je me suis tromper où ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 08-12-10 à 21:13

C'est une plaisanterie ?

4X²+2X-1 = 0

a = 4 --> OK
b = 2 --> OK
c = ??? (pas 1)

Posté par
mr25
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 09-12-10 à 06:28

Alors c'est quoi ?
donne moi la réponse qu'on en finisse.
ca fait 2 jours qu'on est dessus

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 09-12-10 à 06:32

Je n'apprécie pas la façon dont tu me parles.

Je t'ai donné tout cuit la réponse à de nombreuses questions.

Si "cela fait deux jours qu'on est dessus", c'est parce que tu ne fais aucun effort.

4X² + 2X - 1 = 0
aX² + bX + c = 0

a = 4
b = 2
c = -1 <---------------------

Est-ce si compliqué ?

Ceci est mon dernier message.

Posté par
mr25
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 09-12-10 à 06:58

ouais, désoler, je me suis un peu emballer, mais j'ai pas bien apprécierle "c'est une plaisanterie"

Posté par
mr25
re : Pentagone régulier dans un cercle trigonométrique 09-12-10 à 07:00

encore désoler et merci pour ton aide qui m'a été très précieuse !



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