Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

transformations

Posté par Apprenti (invité) 22-05-06 à 15:49

Bonjour , j'ai la fonction f(x) = sin(x) - cos(2x) .

Donc le tracé de cette fonction est périodique mais n'est pas une sinusoide , on ne peut pas se ramener au modèle a sin(wx + q) .
Il n'y qu'une possibilité , c'est létude classique :

La période ici c'est 2pi , donc on peut étudier la fonction sur 0;2pi .

La dérivée de la fonction c'est f'(x) = cos(x) + 2sin(2x) . Pour obtenir le signe de la dérivée , je dois résoudre cos(x) = -2sin(2x) .

Alors il parait que pour résoudre cette équation je dois la transformer , j'obtiens ceci :

2sin(2x) = 4sinx cos(x)

cos(x) = -4sin x cos x

ce que je souhaiterais savoir c'est à partir de quelle règle on transforme 2sin(2x) en 4sinx cos x

merci

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : transformations 22-05-06 à 15:58

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

f '(x) = cos(x) + 4.sin(x).cos(x)

f '(x) = cos(x).(1 + 4sin(x))

f '(x) = 0 pour cos(x) = 0 ...
et pour sin(x) = -1/4 ...
-----
Pour obtenir sin(2x) = 2sin(x).cos(x) :

On part de sin(a+b) = sin(a).cos(b) + sin(b).cos(a)

et on prend a = b = x.

On a donc directement: sin(2x) = 2sin(x).cos(x)
-----
Sauf distraction.  



Posté par
raymond Correcteur
transformations 22-05-06 à 16:02

Bonjour.
Connais-tu la formule : sin(a+b) = sin(a)cos(b) + sin(b)cos(a) ? Alors en remplaçant a et b par x tu as la formule sin(2x) = 2sin(x)cos(x). Je pense qu'il faut la connaître par coeur car elle est très utile. En ce qui concerne la dérivée, que ce soit pour cet exercice ou pour d'autres, il est préférable de garder : f '(x) = cos(x) + 2sin(2x) et de factoriser car ce ne sont pas les racines les plus importantes, mais le signe. Ici, f '(x) = cos(x)[1 + 4sin(x)]. Ensuite tu étudies les signes des deux facteurs : cos(x) et 1 + 4sin(x). Tu as interêt à faire un cercle trigonométrique pour chacun.
cordialement RR.

Posté par Apprenti (invité)re : transformations 22-05-06 à 16:26

Je ne connaissais pas cette règle merci , mais si j'avais sin(3x) au lieu de sin(2x) , je pourrai pas remplacer a et b par x , çà me ferait 2x au lieu de 3x ...

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : transformations 22-05-06 à 16:46

Oui, mais sin(3x) = sin(2x + x)

sin(3x) = sin(2x).cos(x) + cos(2x).sin(x)

sin(3x) = 2sin(x).cos(x).cos(x) + cos(2x).sin(x)

Et avec cos(a+b) = co(a).cos(b)-sin(a)sinb)
il vient cos(2x) = cos²(x) - sin²(x)

sin(3x) = 2sin(x).cos(x).cos(x) + sin(x).(cos²(x) - sin²(x))

sin(3x) = 3sin(x).cos²(x) - sin³(x)

sin(3x) = 3sin(x).(1-sin²(x)) - sin³(x)

sin(3x) = 3sin(x)- 4sin²(x)

sin(3x) = sin(x).(3- 4sin(x))

...
-----
Autrement dit, le calcul trigonométrique est plein de ressources.



Posté par
Nofutur2
re : transformations 22-05-06 à 16:51

un cube s'est transformé en carré à l'avant dernière ligne ..J-P..

Posté par Apprenti (invité)re : transformations 22-05-06 à 16:56

ok il est pleins de ressources comme tu dis le calcul trigo , encore faut il en faire tous les jours pour être aussi à l'aise que toi JP , tu résouds les exercices de physique et de maths avec une facilité déconcertante , je serai curieux de connaitre ton niveau d'études ...

sinon pour en revenir au problème , je dois donc résoudre maintenant :

cos x = - 4 sin x cos x

est ce que je peux prendre comme valeur x = 0 ?

je dirai non car cos 0 = 1 et dans l'égalité çà ne marcherait pas ..

je fais donc :

1 = -4sin x
sin x = -1/4

çà me donne le sinus de x , mais pas la valeur de x , en gros je vois pas du tout comment trouver les valeurs de x

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : transformations 22-05-06 à 16:59

Oui, tenir compte de la rémarque de Nofutur2.
...
sin(3x) = 3sin(x)- 4sin³(x)
sin(3x) = sin(x).(3- 4sin²(x))




Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : transformations 22-05-06 à 17:04

cos x = - 4 sin x cos x

cos(x).(1+4sin(x)) = 0

Soit cos(x) = 0 --> x = Pi/2 + k.Pi
Soit sin(x) = -1/4 --> x = arcsin(-1/4) + 2kPi et x = Pi - arcsin(-1/4) + 2kPi.

Tu peux alors trouver toutes les valeurs de x sur une période du graphe de la fonction pour lesquels la dérivée s'annule ...

Sauf distraction.  






Posté par Apprenti (invité)re : transformations 22-05-06 à 17:16

la période c'est 2pi , donc à mon avis j'ai comme valeurs de x :

x = pi/2 et x = (3/2)pi

pour x = arcin de -0.25 je trouve -14.47 , bizarre , enfin le truc avec les arcsin là je comprends pas du tout .

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : transformations 22-05-06 à 17:32

ATTENTION, la calculette en mode radian.

Soit cos(x) = 0 --> x = Pi/2 + k.Pi

Soit sin(x) = -1/4 --> x = arcsin(-1/4) + 2kPi et x = Pi - arcsin(-1/4) + 2kPi.

x = arcsin(-1/4) + 2kPi
x = -0,252680255142 + 2kPi
--> la valeur dans [0 , 2Pi] est x = -0,252680255142 + 2Pi = 6,03050505204

x = Pi - arcsin(-1/4) + 2kPi.
x = pi + 0,252680255142 + 2kPi
--> la valeur dans [0 , 2Pi] est x = pi + 0,252680255142 = 3,39427290873

La dérivée s'annule dans [0 ; 2Pi] pour :

x = Pi/2 = 1,57079632679
x = 3,39427290873
x = Pi/2 + Pi = 3Pi/2 = 4,71238898038
x = 6,03050505204
-----
Sauf distraction.  


Posté par Apprenti (invité)re : transformations 22-05-06 à 17:41

bon ben encore merci JP , j'ai juste une dernière petite question :

quand on cherche une valeur de x , quand est ce qu'on écrit +kpi et quand est ce qu'on écrit +2kpi ?

Posté par Apprenti (invité)petite equation 22-05-06 à 19:08

Bonsoir , j'ai une toute petite equation :

sin(x) - cos(2x) = 0

alors moi naif comme je suis j'ai fait :

sin(x) = cos(2x)

cos(x - pi/2) = cos(2x)

x - pi/2 = 2x

-pi/2 = 3x

x = -pi/6 , alors en traçant la courbe on voit bien que je me suis planté royalement , je ne souhaite pas la réponse s'il vous plait , je souhaite savoir pourquoi la méthode que j'ai employé a échoué , j'essayerai de me corriger moi même , merci .

*** message déplacé ***

Posté par
benitoelputoamo
re : petite equation 22-05-06 à 19:20

Je ne suis pas sûr (étant en 3ème) mais est ce que

Citation :
cos(x - pi/2) = cos(2x)
?

Benoît

*** message déplacé ***

Posté par
tiroux
re : petite equation 22-05-06 à 19:20

Bonsoir!
Bah... déja pour passer de x- pi/2 = 2x à -pi/2 =3x...je vois pas trop comment...parcequ'il faut soustraire x donc ca revient plutot à -pi/2 = x...De plus,cos(a)=cos(b) n'équivaut pas à a=b...contre exemple:cos(pi/3)= cos(-pi/3) et pi/3 -pi/3

*** message déplacé ***

Posté par
benitoelputoamo
re : petite equation 22-05-06 à 19:21

J'oubliais!

et est-ce sur que

Citation :
x - pi/2 = 2x
?

*** message déplacé ***

Posté par
benitoelputoamo
re : petite equation 22-05-06 à 19:22

Est-ce qu'on a le droit d'enlever le cos() quand cos(x)=cos(y)(3$\rm\Longleftrightarrow x=y??)


*** message déplacé ***

Posté par
tiroux
re : petite equation 22-05-06 à 19:32

Non on a pas le droit d'enlever le cos! et non x-pi/2 n'est pas égale à 2x pour tout x...mais il est possible de trouver x tel que x-pi/2 = 2x....ex: x=3pi/2

*** message déplacé ***

Posté par
pgeod
re : 22-05-06 à 20:31

Salut apprenti,

sin(x) - cos(2x) = 0
<=> sinx - 1 + 2sin²x = 0
<=> 2 X² + X - 1 = 0  avec X = sinx
...


*** message déplacé ***

Posté par Apprenti (invité)re : transformations 22-05-06 à 20:34

exact tiroux , et tu as un indice pour trouver cette valeur de x , je sais déjà que je peux pas enlever les cos ...

donc à partir de çà :

sin(x) = cos(2x) , tu me conseilles de faire quoi ?

réecrire sin(x)  ? non je viens de le faire

Posté par Apprenti (invité)re : transformations 22-05-06 à 21:11

mais bien sur , je mettais trompé de tracé avec mn logiciel , pour çà que je cafouillais aussi , mais je ne connais pas ta règle pgeod qui permet d'écrire ceci :

sin(x) - cos(2x) = 0
<=> sinx - 1 + 2sin²x = 0

pourquoi ne pas faire çà :

l'équation proposée équivaut à cos 2x = cos (pi/2 - x) , donc x est solution si il existe k entier relatif tel que :

2x = pi/2  - x + 2kpi

ou k' entier relatif tel que :

2x = -pi/2 + x + 2k'x

je trouve S = pi/6 + 2kpi/3 et -pi/2 + 2kpi

Posté par
pgeod
re : transformations 22-05-06 à 21:20

Oui, apprenti, ce que tu écris est tout aussi juste.

Tu remarqueras même que : S = pi/6 + 2kpi/3 et -pi/2 + 2kpi
peut s'écrire tout simplement pi/6 + k 2pi/3 (k réel),
car les valeurs pi/2 + k 2pi y sont déjà comprises.

...



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1675 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !