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Niveau terminale
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Problème Fonction trigo

Posté par
SummerDay
27-02-17 à 19:40

Bonsoir, j'aurais besoin d'aide pour m'aider à démarrer mon DM parce que je bloque au début et je pense que si je savais juste comment commencer j'arriverais peut être à faire tout le reste sans problème !

L'énoncé :

Rappel: Pour tout x I = ]-/2, /2[ , tan'(x) = 1+tan²(x) = 1/ (cos²x)

Soit F la fonction telle que : F(0)=0, F est dérivable sur et F'(x)= 1/(1+x²)
On pose, pour tout x I, H(x) = F(tan(x)).

1. Calculer H(0).
2. Montrer que H est dérivable sur I et calculer H'(x).
3. En déduire que, pour tout x I, H(x)=x
4. Montrer que F(1)= /4.
5. Montrer que, pour tout x [0,1], 0F(x)/4

A vrai dire j'ai essayer de survoler un peu tout mais je n'arrive à rien faire (en plus j'imagine que les questions découlent des précedentes)

En gros mon problème est que je ne comprend pas pourquoi ils me parlent de la fonction H(x) qui est égale à une fonction F(tan(x)) alors qu'on ne connais même pas la fonction F(x), (on connait uniquement la dérivée et je ne sais pas tellement comment faire l'inverse de la dérivée (la primitive il me semble que ça s'appelle comme ça))
Après si je comprend ce petit passage je pense arriver à faire la question 1. 2.
Et pour le reste je verrais après mais cela me parait difficile pour un niveau terminale S (ou alors nous sommes juste très en retard sur le programme)

Merci beaucoup d'avance de votre aide

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Problème Fonction trigo 27-02-17 à 20:38

Bonjour,
De la fonction F , on connait sa dérivée, mais aussi sa valeur en 0 . cela va permettre de trouver quelques résultats sur F .
Tu as raison, plus tard dans le cours ce sera appelé primitive.

Aide pour 1. : H(0) = F(tan(0)) = ...

Tu as sans doute vu une formule pour dériver une fonction composée ?
C'est elle qu'il faut utiliser pour 2.
H = Fou avec u(x) = tan(x) .

Posté par
Nofutur2
re : Problème Fonction trigo 27-02-17 à 20:40

Pas de panique  !! Cet exo est largement dans les possibilités d'un terminale ...S ou non.
1.Quel rapport entre H(0) et F..

Posté par
Nofutur2
re : Problème Fonction trigo 27-02-17 à 20:40

Oups .. Bonsoir Sylvieg ..

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Problème Fonction trigo 27-02-17 à 20:47

Bonsoir Nofutur2
Oups inutile, et la précision sur "les possibilités d'un terminale " est bienvenue. Cependant, je crois quand même que c'est plus approprié dans une terminale S

Posté par
Nofutur2
re : Problème Fonction trigo 27-02-17 à 20:52

C'est vrai .. mais le niveau a tellement baissé ces dernières années !!

Posté par
issanui
re : Problème Fonction trigo 28-02-17 à 07:33

Bonjour,
J'espère que  F'=\frac{U'}{1+U^2} et F(0)=0, donc F est connue.

Posté par
Nofutur2
re : Problème Fonction trigo 28-02-17 à 08:51

Non... Lis bien l'énoncé
F'(x)= 1/(1+x²) !!!

Posté par
issanui
re : Problème Fonction trigo 28-02-17 à 11:57

Et lorsqu'on pose U=x?

Posté par
Nofutur2
re : Problème Fonction trigo 28-02-17 à 11:59

On ne sait pas..
Mais ce n'est pas la question posée.

Posté par
Nofutur2
re : Problème Fonction trigo 28-02-17 à 12:02

Il faut calculer H(0) pour l'instant.

Posté par
issanui
re : Problème Fonction trigo 28-02-17 à 12:03

Oui exactement c'est n'est pas la question posé.

Posté par
Nofutur2
re : Problème Fonction trigo 28-02-17 à 12:19

Et puis il ne faut pas confondre F' et (Fou)'...
Attendons la réaction du premier concerné pour résoudre la première question...

Posté par
issanui
re : Problème Fonction trigo 28-02-17 à 12:57

Oui, j'ai compris !
H(0)=F(tan(0))=F(0)=0.
Pour l'autre :
tanx est définis et dérivable sur I, à valeur dans R, car tan(]-Π/2;Π/2[)=R. Et F' est continue sur R, car x^2+1>0 donc H est dérivable sur I.
Et H'(x)=(1+tan^2(x))F'(tanx)=1.
La condition initiale permet de montrer que pour tous x de I H(x)=x.
Mais moi je voulait directement montrer que F(x)=arctan(x)+C _, puis chercher C à l'aide de la condition initiale.
Et en déduire H.

Posté par
Nofutur2
re : Problème Fonction trigo 28-02-17 à 13:00

N'oublie pas que notre but est d'aider un élève demandeur ... et c'est Summerday qui a proposé cet exo.!!!

Posté par
issanui
re : Problème Fonction trigo 28-02-17 à 13:03

Oui, c'est vrai .Excusez-moi.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Problème Fonction trigo 28-02-17 à 13:13

Et la fonction arctan est inconnue en terminale

Posté par
SummerDay
re : Problème Fonction trigo 01-03-17 à 17:38

Bonjour et merci pour toutes vos réactions, le problème étant que je ne sais pas dutout par où commencer sachant que pour moi le mot "tan" m'est inconnu, je n'ai jamais vu ça dans toutes mes années de mathématiques, de plus je n'arrive pas à comprendre la plupart des choses que vous avez essayer de me faire comprendre. Pour résumer je suis totalement perdu dans cet exercice

Posté par
SummerDay
re : Problème Fonction trigo 01-03-17 à 17:48

Enfin je rectifie, j'ai bien compris que vu que H(x) = F(tan(x)) alors H(0)=F(tan(0)) et j'ai taper sur ma calculatrice tan(0) je trouve 0, donc H(0) = F(0) = 0
Donc pour la 1. normalement j'ai compris.

Pour la 2. je n'ai pas contre en effet ni compris la méthode ni le résultat et c'est problématique pour moi ^^

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Problème Fonction trigo 01-03-17 à 17:53

Tu n'as jamais entendu parler de la fonction tangente ?
Quand cos x 0 , tan x = sin x / cos x .

Posté par
SummerDay
re : Problème Fonction trigo 01-03-17 à 19:05

Franchement la seule fois où j'ai entendu parler de tangente c'étais soit pour les coefficients directeurs de la tangente, soit quand on dis que Cos = Adjacent / Hypoténuse, Sin = Opposé / Hypoténuse, et Tan = Opposé / Adjacent mais je ne sait même pas si ça a un rapport avec l'exercice :/

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Problème Fonction trigo 01-03-17 à 19:21

Cela n'a pas d'utilité pour l'exercice, mais c'est intéressant de savoir que :
1) Si " Cos = Adjacent / Hypoténuse, Sin = Opposé / Hypoténuse, et Tan = Opposé / Adjacent "
alors Tan = Sin / Cos .

2) Sur un cercle trigonométrique d'origine A , cosinus et sinus se lisent sur les axes ; la tangente, elle, se lit sur la tangente au cercle en A . C'est pour ça qu'on l'appelle tangente. C'est donc lié à la notion de tangente à un cercle

Posté par
SummerDay
re : Problème Fonction trigo 01-03-17 à 19:48

Ah oui ça je comprend, c'est plus clair dans ma tête ! Mais ça ne change pas au fait que je vois pas pourquoi ils me parlent de tangente dans cet exercice à vrai dire, ils veulent pas faire simple

Posté par
Nofutur2
re : Problème Fonction trigo 01-03-17 à 19:51

Chapeau Sylvieg !!! Quel courage .



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