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Question d'algèbre

Posté par
Baderman
25-08-20 à 12:13

Bonjour,
Je bloque sur une opération dont mon résultat est différent de celui du corrigé
cos(x)+1=2−x²/2
d'où
1/cos x+1= 1/2 × 1/[1−(x²/4)]=1/2+(x²/8)
Je ne comprends pas comment le on peut transformer l'étape 1 à 2 en factorisant 1/2 puisque au dénominateur on a 2-x²/2 et pas 2*x²/2
J'ai calculé comme suit :
cos(x)+1=2−x²/2
d'où
1/cos x+1= 1/[2-(x²/2)] en mettant simplement l'expression ci-dessus en dessous du 1/
=on fait passer le terme sous la fraction du bas à côté du numérateur (en inversant numérateur et dénominateur) : 1*2/2-x²
= 1/-x²
Pourquoi mon calcul n'est pas bon ?

Posté par
carpediem
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 12:16

salut

peut-être réviser les règles de calcul sur les fractions ... et ne pas oublier les parenthèses ...

1/(cos x + 1) = 1/[2 - x^2/2]

a/ réduire le dénominateur ... au même dénominateur !!
b/ appliquer la règle 1/[a/b] = ...

Posté par
Baderman
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 12:44

Merci,
Même en réduisant au même dénominateur j'obtiens :
1/[(4-x²/2)=2/4-x²=1/(2-x²)
:/

Posté par
Baderman
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 12:52

J'ai bien appliqué la règle 1/(a/b)=b/a puisque dans 1/(4-x²/2), 4-x² est a et 2 est b
donc b/a = 2/4-x²=1/2-x² ?

Posté par
carpediem
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 13:07

il manque toujours des parenthèses .. donc la dernière égalité est fausse !!

... = 1/[(4 - x^2)/2] = 2/(4 - x^2) et on s'arrête là ........... = 1/[2 - x^2/2] (on revient au point de départ !!)

Posté par
Baderman
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 13:12

Ok merci mais qu'est-ce que cela change si le résultat final est censé être
1/2 × 1/[1−(x²/4)]=1/2+(x²/8) ? On y arrive quand-même pas avec les parenthèses ?

Posté par
carpediem
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 13:41

ça change parce que la factorisation par 1/2 est fausse ...

Citation :
1/(cos x+1)= 1/2 × 1/[1−(x²/4)]=1/2+(x²/8)
la première égaité est fausse ...

et même en partant de
Citation :
cos(x)+1=2−x²/2
alors la première égalité (factorisation par 1/2) est fausse ...

Posté par
Baderman
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 13:50

Donc le corrigé est faux ?
J'ai peut être omis quelque chose d'important.
En fait il s'agit d'un exercice sur les développements limités à la base.
On nous demande de trouver sinx-1/cos x +1 à l'ordre 2
J'en suis à l'étape de trouver cos x + 1 or dans tous les corrigés en ligne il est donné cette réponse 1/2 × 1/[1−(x²/4)]=1/2+(x²/8) à cette étape précise
C'est justement ce que je dis dans mon premier post, que je ne comprends pas cette factorisation par 1/2 mais j'imagine que j'ai oublié qqch d'important dans la première explication que j'avais donnée de l'exercice...

Posté par
carpediem
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 13:56

à nouveau des pb de parenthèses : est-ce sin x - 1/cos x + 1 ou (sin x - 1)/(cos x + 1) ?

quel est le dl de cos x ?
donc quel est le dl de cos x + 1 ?
donc que vaut 1/(cos x + 1) ?

il faut écrire proprement ces trois étapes ...

ensuite tes résultats sont faux si tu n'écris pas toujours le reste dans les dl ...

Posté par
Baderman
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 14:06

Oui à la base tout était juste dans les précédentes étapes et pour simplifier je n'ai pas mis le reste puisque c'est 0 de toute façon, à moins que je n'aie pas compris ça non plus.

Voici les étapes :
cos x = 1-(x²*2!) +0(x)
cos x +1 = 2-(x²/2) + 0(x²)
1/cos x +1 = 1/[2-(x²/2) + 0(x²)] = 2/4-x² + 0(x²)

Je planche là-dessus depuis 2h, impossible de trouver la même chose que dans le corrigé de la prof ainsi que tous les corrigés présents sur Internet pour le même énoncé

Posté par
Baderman
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 14:09

Je rectifie avec les parenthèses
cos x = 1-(x²*2!) +0(x)
(cos x +1) = 2-(x²/2) + 0(x²)
1/(cos x +1) = 1/[2-(x²/2) + 0(x²)] = 2/4-x² + 0(x²)

Posté par
carpediem
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 14:28

ok c'est mieux !!! mais n'oubie pas les parenthèses !!! et utilise plutôt un o (la lettre) qu'un 0 (le chiffre) pour le reste

Baderman @ 25-08-2020 à 14:09

Je rectifie avec les parenthèses
cos x = 1 - (x² * 2!) + 0(x)     pas besoin de parenthèses mais utilise plutôt des espaces pour plus de lisibilité !!!
(cos x +1) = 2 - (x²/2) + 0(x²)    idem
1/(cos x + 1) = 1/[2 - x²/2 + 0(x²)] = 2/[4-x² + 0(x²)]                     il faut des parenthèses !!!
ok ce dernier résultat est exact ...

maintenant pour utiliser un dl (celui de 1/(1 + h)) il faut donc factoriser par 2 le numérateur donc

1/(cos x + 1) = (1/2) * 1/[??]    (à toi de compléter ...)

Posté par
Baderman
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 14:53

D'accord merci je n'avais pas du tout compris cette étape. Je pensais qu'on se contentait de mettre le tout sous 1 et que ça suffisait... puisqu'on avait déjà utilisé le DL de cosinus...
Par contre en factorisant par 1/2, je n'arrive quand même pas au bon résultat
2/[4-x² + 0(x²)] factorisé par 1/2 =
1/2*2/[2-(x²/2)]

Posté par
carpediem
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 16:13

en fait le dénominateur est 4 - x^2 + o(x^2)

or nous on veut utiliser le d de 1/(1 + h) donc il faut factoriser ce dénominateur par 4 et avec le numérateur égal à 2 ça se simplifie en 1/2

donc :

4 - x^2 + o(x^2) = 4 * [ ...]

puis 2/([4 * [...)] = ...

Posté par
Baderman
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 18:14

4 - x^2 + o(x^2) = 4 * [1-x^2/4 + o(x^2)/4]

puis 2/[4 * [1-x^2/4 + o(x^2)/4]]

Désolé mais je ne comprends toujours pas à quoi ça avance de factoriser le dénominateur par 4... et comment est-on censé savoir que cela nous donnera la forme 1/1+h
Et si on resimplifie en 1/2 ça revient à de nouveau changer tous les dénominateurs en 2 au lieu de 4... je ne vois pas comment arriver à x^2/8 dans tous les cas.
Je ne comprends rien à ce cours, je laisse tomber..... Merci quand-même d'avoir voulu m'aider

Posté par
carpediem
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 18:37

Baderman @ 25-08-2020 à 18:14

4 - x^2 + o(x^2) = 4 * [1-x^2/4 + o(x^2)/4]

puis 2/[4 * [1-x^2/4 + o(x^2)/4]] = (1/2) * 1/1 + h(x)]  avech(x) = ...

Désolé mais je ne comprends toujours pas à quoi ça avance de factoriser le dénominateur par 4... et comment est-on censé savoir que cela nous donnera la forme 1/(1+h ) ce n'est pas une question de savoir c'est une question de savoir calculer et de savoir qu'il existe un dl pour les fonction x --> 1/(1 + x) (lorsque x tend vers 0 bien sûr)

Et si on resimplifie en 1/2 ça revient à de nouveau changer tous les dénominateurs en 2 au lieu de 4... non ... tout simplement 2/4 = 1/2

je ne vois pas comment arriver à x^2/8 dans tous les cas. parce que tu veux un résultat sans les étapes pour obtenir ce résultat
Je ne comprends rien à ce cours, je laisse tomber..... Merci quand-même d'avoir voulu m'aider

on en est donc à :

\dfrac 1 {\cos x + 1} = \dfrac 1 2 \dfrac 1 {1 - \dfrac {x^2} 4 + o(x^2)}

maintenant la deuxième fraction est de la forme \dfrac 1 {1 - h} ... quel est son dl ?

et en remplaçant h par x^2/4 - o(x^2) tu verras alors apparaitre le terme x^2/8 ...

seulement il faut faire les choses avec méthode, dans l'ordre et sans précipitation ni sauter des étapes !!!

Posté par
Baderman
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 19:23

D'après mon cours sur les dl usuels, le dl de 1/1-x est 1+x+x²
On remplace x par h pour notre exemple donc 1/1-h est 1+h+h²
h=x²/4 + o(x²)
h²=x^4/8 ; puisqu'on élève x² au carré on obtient x^4/8 et pas x²/4...
Donc le dl est 1+x²/4+x^4/8 + o(x^4)
Du coup il faut encore multiplier cela par le 1/2 :
1/2*[1+(x²/4)+(x^4/8) + o(x^4)]
Pourquoi dans le corrigé le premier degré du dl n'est pas présent (x²/4)
De plus on trouve un moins dans le corrigé alors que dans mon cours le - est présent pour le dl de forme 1/1+x mais pas pour 1/1-x

Posté par
Baderman
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 21:32

J'avais oublié qu'on supprime x^4 puisqu'on ne cherche que l'ordre 2
J'arrive donc bien à 1/2 + x²/8
Il suffit maintenant de poser notre dl de sin x -1 au numérateur :  (-1+x + o(x²))/1/2 + x²/8 + o(x²)
C'est bien cela ?

Posté par
Baderman
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 21:49

A ce moment j'ai de nouveau un problème et je n'arrive pas au résultat voulu qui devrait être : -1/2+x/2-x²/8
car
(-1+x)/[(1/2)+(x²/8)]=(-1/x)/[(4+x²/16] = (-1 +x) * (16/4+x²) = -4+4x/1+x²
(J'utilise la règle 1/a/b = b/a à moins qu'elle ne soit pas valable dans ce cas...)

Posté par
carpediem
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 22:42

parce que c'est : [dl de sin x - 1] * [dl de 1/(1-h)] avec h = x^2/2 + ox(2)

Posté par
Baderman
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 23:33

Pourquoi est ce quon multiplie au lieu de diviser ?

Posté par
carpediem
re : Question d'algèbre 25-08-20 à 23:44

parce que A/B = A * (1/B)

or tu as transformé 1/B = 1 /(1 - h) = ... un polynome (et le reste)

Posté par
Baderman
re : Question d'algèbre 26-08-20 à 10:10

Je ne comprends pas. Est ce que vous auriez un lien vers cette règle car je préfère faire les choses en les comprenant. Même si c'est un polynôme, j'aurais eu tendance à diviser en de sin par ce dernier Et je ne comprends pas pourquoi on ne peut pas...🤔

Posté par
carpediem
re : Question d'algèbre 26-08-20 à 10:35

\dfrac {\sin x - 1} {\cos x + 1} = (\sin x + 1) \times \dfrac 1 {\cos x + 1} = ({ dl  de  \sin x + 1 } ) \times \dfrac 1 { { dl  de  \cos x + 1 }} = ({ dl  de  \sin x - 1 } ) \times \dfrac 1 {1 + h(x)} = ({ dl  de  \sin x - 1 } ) \times \left( { dl  de  } \dfrac 1 {1 + h(x)} \right)

Posté par
Baderman
re : Question d'algèbre 26-08-20 à 11:27

D'accord, merci, je vais retenir cela.
Aux étapes 2 et 3, vous avez écrit sin x + 1, est-ce intentionnel ?
Je vous remercie pour toutes vos explications, je pense avoir compris même si certaines choses ne sont pas très intuitives au premier abord... Je vais me réentraîner sur cet exemple.
Cordialement

Posté par
carpediem
re : Question d'algèbre 26-08-20 à 12:12

oui c'est sin x - 1 bien sûr !!

et n'oublie pas qu'un dl c'est toujours un polynome + un reste



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