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Petite équation trigonométrique...

Posté par greece (invité) 16-09-06 à 09:35

Bonjour! Je tourne en rond depuis des jours avec cette équation , en espérant que quelqu'un puisse éclairer ma lanterne...

Résoudre dans R l'équation d'inconnue x:

sin(2x) + cos(2x) = sin(x)


J'arrive à racine de 2*cos(2x-pie/4)=cos(pie/2-x)

ou encore sin(2X)*(1-2sin(2x))=sinx-1

Ce qui ne m'avance pas vraiment...

Merci d'avance

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 09:53

Bonjour,

pie ? pi ?

Une piste à essayer :
sin(2x) = 2.sinx.cosx = 2.sinx.V(1-cos²x) (pas tout à fait - problème de signe)
cos(2x) = 1 - 2sin²x
Il ne reste alors que des sinx
Equation du 4ème degré.

Nicolas

Posté par greece (invité)re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 12:15

pie signifie bien pi désolé

En utilisant les formules données j'ai développé sin(2X)*(1-2sin(2x))=sinx-1

Et je trouve alors bien une équation du 4ème degré qui est:

4(sinx)^4 - 4sin²x + (2V(1-sin²x)-1)sinx + 1 = 0

En posant X=sinx je pensais pouvoir m'en sortir mais reste le problème de 2V(1-sin²x)-1

Aïe aïe aïe je patauge...

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 12:18

Non, non.

sin(2x) = 2.sinx.cosx = 2.sinx.V(1-cos²x) (pas tout à fait - problème de signe)
cos(2x) = 1 - 2sin²x
Il ne reste alors que des sinx
Isole la racine seule dans un membre.
Elève au carré
Pose X = sin(x)
Equation du 4ème degré en X.
Essaie de factoriser.

Il y a peut-être d'autres méthodes...

Posté par greece (invité)re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 12:35

Je ne suis pas tout à fait d'accord avec
sin(2x) = 2.sinx.cosx = 2.sinx.V(1-cos²x) ce ne serait pas plutôt               2.sinx.V(1-sin²x)?


De plus lorsque vous dites "Isole la racine seule dans un membre.
Elève au carré" je ne peux pas élever au carré un seul membre de l'équation...

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 12:37

sin(2x) = 2.sinx.cosx = 2.sinx.V(1-sin²x) (pas tout à fait - problème de signe)
cos(2x) = 1 - 2sin²x
Il ne reste alors que des sinx
Isole la racine seule dans un membre.
Elève au carré les deux membres
Il ne reste plus de racine.
Pose X = sin(x)
Equation du 4ème degré en X.
Essaie de factoriser.

Il y a peut-être d'autres méthodes...

Posté par greece (invité)re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 13:01

Pfiou j'ai trouvé l'équation (merci de la patience...)

Avec X=sinx cela donne 8X^4 + 4X^3 - 6X² - 2X + 1 = 0

Mon dernier problème est qu'il n'ya pas de racine évidente!

Posté par
cqfd67
re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 13:06

bonjour,

rien ne t empeche de prendre une calculatrice et de voir les racines.
tu verras alors que ton polynome est factorisable par 2X²-1

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 13:06

-V2/2
V2/2
(-1+V5)/4
(-1-V5)/4

Posté par greece (invité)re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 13:08

oui je suis parfaitement d'accord que la calculatrice est d'une grande aide mais n'y a t'il pas moyen de trouver ça par soi-même?

Dans un devoir sans calculatrice j'aurais du mal à résoudre :p

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 13:11

Essaie d'abord de trouver les solutions. Ensuite on verra si on peut améliorer la méthode.

Remarque : 3$\sin\frac{\pi}{10}=\frac{-1+\sqrt{5}}{4}

Posté par greece (invité)re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 16:19

Les solutions sont donc: (2pi)= modulo 2pi

-pi/4 (2pi) ; pi/4 (2pi) ; 5pi/4 (2pi) ; 3pi/4 (2pi) ; -3pi/10 (2pi) ;  13pi/10 (2pi) ; pi/10 (2pi) ; 9pi/10 (2pi)

Pfiou ça en fait du monde ^^

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 16:22

Je suis étonné.
Je crois avoir vu sur mon ordinateur que les courbes se croisaient 4 fois sur [0;2pi]
As-tu fait attention à la valeur absolue que j'ai subtilisée ci-dessus ? J'avais signalé cette difficulté entre parenthèses.

Posté par greece (invité)re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 16:29

Valeur absolue ou racine carrée?

Au tout début du problème j'ai pris cos(2x)=racine carrée de (1-sin²x) ce qui est vrai pour cos2x>0. Si cos2x<0 je prends cos2x= - racine carrée de...

Mais dans la suite du développement on élève au carré les deux membres de l'équation, ce qui supprime le signe -. Les solutions seront donc les mêmes que je prenne racine carrée ou - racine carrée.

je trouve dans ce cas 8 solutions.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 16:30

En élevant au carré, tu perds l'équivalence. Il faut rajouter des conditions de signe.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 16:31

Pour confirmer, regarde sur ta calculatrice ou ton ordinateur : quatre solutions dans un intervalle de longueur 2pi.

Posté par greece (invité)re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 16:43

J'ai vérifié à la calculatrice (ce que j'aurais du faire plus tôt):aucune des solutions ne marche!

On avait pourtant bien trouvé les solutions -V2/2,V2/2,(-1+V5)/4 et (-1-V5)/4 pour cette équation  8X^4+4X^3-6X^2-2X+1=0.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 16:46

Je vais m'y pencher en détail, mais il me faut un peu de temps.

Posté par greece (invité)re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 16:53

Toutes mes excuses! L'équation est en fait 8X^4+4X^3-7X²-2X+1

Je vais chercher les nouvelles réponses

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 17:00

Je te laisse faire.
Appel à l'aide si besoin.

Posté par greece (invité)re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 17:09

Racine bien évidente -1 donc j'ai factorisé:

(x+1)(8x^3-4x^2-3x+1)=0

il y a bien 4 solutions (merci la calculette) mais y a t-il des outils pour résoudre une équation du 3eme degré ou on cherche une racine plus ou moins évidente au pif?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 17:11

Il y a des outils, mais un peu lourds, pour les équations du 3ème et 4ème degré.
La calculatrice se révèle utile dans ces cas.
Ou alors trouver une autre méthode...

Posté par greece (invité)re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 17:13

Arfouille j'ai plus qu'à trouver autre chose alors...

Posté par greece (invité)re : Petite équation trigonométrique... 16-09-06 à 17:31

J'ai étudié la fonction 8x^3-4x^2-3x+1 mais je ne peux qu'encadrer les solutions.



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