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Niveau Maths sup
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somme cos(nt)

Posté par rust (invité) 04-12-05 à 14:01

bonjour,

je dois ecrire sous forme factorisée 3$\sum_{n=1}^m cos(nt)

j'ai utilisé la formule d'Euler ainsi masomme est coupé endeux et j'ai :

3$\frac{1}{2}\times(3$\sum_{n=1}^m e^{int} + \sum_{n=1}^m e^{-int})

Mais après je suis bloqué. Merci de votre aide

Posté par
H_aldnoer
re : somme cos(nt) 04-12-05 à 14:07

Bonjour,

il me semble que tu peut y arriver ainsi :
   \rm \blue e^{ik\theta}=\cos(k\theta)+i\sin(k\theta)

D'ou :
   \rm \Bigsum_{n=0}^me^{in\theta}=\Bigsum_{n=0}^m(\cos(n\theta)+i\sin(n\theta))

Et donc :
   \rm \Re(\Bigsum_{n=0}^me^{in\theta})=\Bigsum_{n=0}^m(\cos(n\theta)

Il suffit de calculer \rm \Bigsum_{n=0}^me^{in\theta} (suite géométrique.

Posté par Lau (invité)re : somme cos(nt) 04-12-05 à 14:13

bonjour H_aldnoer

pourrais tu m'apporter de l'aide sur fonction exponentielle s'il te plait ?

merci
Lau

Posté par rust (invité)re : somme cos(nt) 04-12-05 à 15:19

en effet,

j'avais aussi pensé a prendre la partie reelle de l'exponentielle maisje n'aboutit a rien.

quand tu dis de calculer \Bigsum_{n=0}^me^{in\theta}, je ne comprend pas.
Pourquoi est-ce une suite geometrique, et de quelle raison ?

Posté par
H_aldnoer
re : somme cos(nt) 04-12-05 à 15:21

re,

\rm \Bigsum_{n=0}^me^{in\theta}=e^{i0\theta}+e^{i1\theta}+e^{i2\theta}+...+e^{i(m-1)\theta}+e^{im\theta}

Ne vois tu pas la raison de la suite ici ?

Posté par rust (invité)re : somme cos(nt) 04-12-05 à 15:28

sans conviction,

je dirais quela raison est e^it

Posté par
H_aldnoer
re : somme cos(nt) 04-12-05 à 15:31

euh tu veut dire \rm e^{i\theta} ?
oui.

Ensuite tu utilise la formule de la somme des termes d'une suite géo ... ok ?
il faut ensuite simplifier l'expression pour obtenir une expression comme te le demande l'énoncé...

Désolé mais je dois y aller.

Posté par rust (invité)re : somme cos(nt) 05-12-05 à 16:12

j'ai donc

3$\sum_{n=1}^m cos(nt)=3$Re({\sum_{n=1}^m e^{int}})=3$Re({e^{it}\times\frac{1-e^{it}^m}{1-e^{it}})
=3$\frac{cos(t)-cos{((m+1)t)}}{1-cos(t)} - \frac{sin(t)-sin{((m+1)t)}}{1-sin(t)

C'est bien cela ?

Posté par rust (invité)re : somme cos(nt) 05-12-05 à 17:37

en fait, je n'arrive pas a calculer $Re({e^{it}\times\frac{1-e^{it}^m}{1-e^{it}})

Pouvez-vous m'aider ? Merci

Posté par rust (invité)re : somme cos(nt) 05-12-05 à 18:28

s'il vous plait aidez moi, c'est un dm que je dois rendre demain.

Comment calculer 3$Re({e^{it}\times\frac{1-e^{it}^m}{1-e^{it}}) ?

merci de votre aide

Posté par rust (invité)re : somme cos(nt) 05-12-05 à 21:12

personne ne voit comment il faut faire ?

Posté par JeePs (invité)re : somme cos(nt) 05-12-05 à 23:58

Salut,
tu dois factoriser le numérateur par e^itm/2 et le dénominateur par e^it/2 puis appliquer l'une des relations d'Euler.

Posté par
piepalm
re : somme cos(nt) 06-12-05 à 09:43

Bonjour rust,
tu étais bien parti: dans ton premier post, tu avais coupé la somme en deux sommes géométriques de raisons e^it et e^-it
La somme cherchée vaut donc:
((1-e^(m+1)it)/(1-e^it)+(1-e^-(m+1)it)/(1-e^-it))/2
On multiplie haut et bas la première fraction par (1-e^-it) et la seconde par (1-e^it)
=((1-e^(m+1)it)(1-e^-it)+(1-e^-(m+1)it)(1-e^it))/4(1-cost)
=(1-cost-cos(m+1)t+cosmt)/2(1-cost)=(1+(cosmt-cos(m+1)t)/(1-cost))/2



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