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Trigonométrie cos et sin !

Posté par
coatch
05-04-18 à 19:52

Bonjour voici un exercice de mon DM, je bloque à la 1.c. :

Soit f la fonction définit sur par f(x) = e-x (cosx+sinx).

1.a. On rappelle que pour tous réels a et b, on a : sin (a+b) = sin a cos b + sin b cos a.
Exprimer  sin(x+\frac{\pi}{4}) en fonction de sin x et cos x puis en déduire que f(x) = \sqrt{2} e-x sin(x+\frac{\pi}{4})

Réponse :

sin ( x + \frac{\pi}{4} ) = sin x cos \frac{\pi}{4} + cos x sin \frac{\pi}{4} = \frac{\sqrt{2}}{2}

Si on multiplie par 2 le numérateur et le dénominateur on a :

sin ( x+ \frac{\pi}{4}) = \sqrt{2}
d'où f(x) = \sqrt{2} e-x sin ( x+\frac{\pi}{4})

b. Résoudre dans l'équation f(x) = 0

Réponse :


Comme e-x > 0, x
on a f(x) = 0 --> sin (x + \frac{\pi}{4}) = 0
                          --> sin x + sin \frac{\pi}{4} = 0
                          --> sin x = -sin \frac{\pi}{4}
                           --> x = \frac{\frac{-sin \frac{\pi}{4}}{4}}{sin}
                          --> x = \frac{\pi}{4}

c. Déterminer la limite de f en +. Interpréter graphiquement le résultat.

2.On désigne par f' la fonction dérivée de f sur .
a. Monter que f'(x) = -2e-x sinx.
b. Résoudre dans l'équation f'(x) = 0.

3.On note I l'intervalle [- \frac{\pi}{4}; \frac{7\pi}{4}].
a. Etudier le signe de f' sue l'intervalle I et dresser le tableau complet def sur I.
b. Dans un repère orthogonal ( 2.5 cm en abscisse et 10 cm en ordonnée), tracer la courbe représentative de f sur l'intervalle I.

Merci

Posté par
malou Webmaster
re : Trigonométrie cos et sin ! 05-04-18 à 19:55

je n'ai pas relu
je te débloque la 1.c

un sinus est compris entre.....et
un cosinus est compris entre....et
l'exponentielle tend vers ...lorsque x tend vers + l'infini....
ça devrait aller maintenant.....oui ?

Posté par
carpediem
re : Trigonométrie cos et sin ! 05-04-18 à 19:58

salut

la première réponse est fausse ...

la deuxième réponse est non seulement fausse (remplacer la valeur trouvée dans l'équation initiale) mais est une horreur ...

de plus il me semble qu'il existe une infinité de solutions dans R ...

1c/ : la fonction est un produit donc ...

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 05-04-18 à 20:01

Bonjour malou,
Donc si j'ai bien compris

-1 sin(x)1
-1cos x1
e-x > 0

Alors\lim_{x -> +\infty} f(x) = + \infty

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 05-04-18 à 20:03

Bonjour carpediem,

ah d'accord , on vient juste de finir cette leçon et j'éprouve encore des difficultés

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 05-04-18 à 20:07

Alors pour la 1.a.

On doit marqué :

On sait que sin (a+b) = sin a cos b + sin b cos a, alors sin (x + \frac{\pi}{4}) est égale à sin (x + \frac{\pi}{4}) = sin x cos \frac{\pi}{4}) + sin \frac{\pi}{4}) cos x
ça je le met ?

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 05-04-18 à 20:22

Si c'est ça

Ici : sin (\frac{\pi}{4}) = sin x cos \frac{\pi}{4} + sin \frac{\pi}{4} + cos x
          = sin x \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} cos x
          = sin x \sqrt{2} cos x
Et après je ne sais pas comment mettre e-x avec ?

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 05-04-18 à 20:22

= sin x \sqrt{2} cos x

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 07-04-18 à 09:32

Posté par
fenamat84
re : Trigonométrie cos et sin ! 07-04-18 à 10:12

Bonjour,

Pour répondre à ta question :
Si c'est ça

Ici :

Citation :
sin (\frac{\pi}{4}) = sin x * cos \frac{\pi}{4} + sin \frac{\pi}{4} + cos x
 \\           = sin x \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} cos x
 \\           = sin x \sqrt{2} cos x


Il y a quelques grossières erreurs d'écriture et de calcul !
Tout d'abord :
sin \frac{\pi}{4} + cos x c'est un "*" (multiplication et pas une addition)...
Mais ça je pense que tu l'as remarqué...

Mais ta dernière ligne de calcul est aberrante !
  =sin x*\frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2}*cos x
 \\   = sin x*\sqrt{2}*cos x c'est totalement faux !!!

Par contre factoriser par \frac{\sqrt{2}}{2}, ça on peut le faire...

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 07-04-18 à 14:51

Bonjour fenamat84,

Pour le plus j'ai écris trop vite erreur de frappe

Sinon, je trouve \frac{\sqrt{2}}{2} (sin x +cos x)

Merci

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 07-04-18 à 17:09

Posté par
Priam
re : Trigonométrie cos et sin ! 07-04-18 à 17:20

Tu peux maintenant répondre à la question 1.a  .

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 07-04-18 à 17:32

Bonjour,

La je ne vois pas comment faire.
Je prends f(x) et j'insère \frac{\sqrt{2}}{2} (sin x+ cosx)

Par exemple :

f(x) = e-x (sin x+cos x) +ou* \frac{\sqrt{2}}{2} (sin x+ cosx)

Je suis bloqué

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Trigonométrie cos et sin ! 07-04-18 à 17:59

Bonjour,
Pour 1)a) : développer (2) sin(x+/4) puis en déduire que (2) e-x sin(x+/4) = f(x) .

Pour résoudre f(x) = 0 :
f(x) = 0 sin(x) = sin(-/4) .
Ensuite utiliser le cours de 1ère sur les équations de la forme sin(x) = sin(a) .

Pour la limite, suivre les indications de malou en évitant d'écrire n'importe quoi.

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 07-04-18 à 18:04

Bonjour Sylvieg,

Je ne vois où vous avez eu  \sqrt{2} sin(x+\pi/4)
parce que moi j'ai \frac{\sqrt{2}}{2} (sin x +cos x)

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Trigonométrie cos et sin ! 07-04-18 à 18:35

Il s'agit de démontrer A = B .
Si tu transformes B et que tu trouves A , tu auras démontré A = B .

Posté par
carpediem
re : Trigonométrie cos et sin ! 07-04-18 à 19:13

il suffit de développer sin (x + pi/4) ...

inutile de s'em... avec un coefficient ... inutile ...

on aura largement le temps de s'en débarasser ensuite ... puisque pour tout réel non nul a : 1 = a \dfrac 1 a

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 08-04-18 à 12:06

Alors j'ai développé et voila ce que je trouve :

\sqrt{2} sin (x+\frac{\pi}{4}) = \sqrt{2} sin x +sin \frac{\pi}{4}

et après comment je fais pour faire intervenir l'exponentielle je dis que c'est égale à f(x).

Citation :
en déduire que  (\sqrt{2}) e-x sin(x+\pi/4) = f(x).


Ce qui donnerai:
\sqrt{2} sin x +sin \frac{\pi}{4}.
Ainsi f(x) = \sqrt{2}e-x sin (x+\frac{\pi}{4})

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Trigonométrie cos et sin ! 08-04-18 à 13:51

Citation :
\sqrt{2} sin (x+\frac{\pi}{4}) = \sqrt{2} sin x +sin \frac{\pi}{4}

Tu confonds les parenthèses pour produit avec les parenthèses pour fonctions.
sin(x) n'est pas le produit de sin par x , mais l'image de x par la fonction sinus.
sin (/4) , par exemple, n'es pas égal à (1/4)sin() .
Tu as du boulot pour combler tes lacunes.

sin (a+b) = sin a cos b + sin b cos a est écrit dans l'énoncé. Utilise-le.

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 08-04-18 à 14:36

Si je réutilise sin (a+b) = sin a cos b + sin b cos a je trouve la même chose

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Trigonométrie cos et sin ! 08-04-18 à 15:57

Développe sin(x+/4) avec la formule sin (a+b) = sin a cos b + sin b cos a , et donne ce que tu trouves.

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 08-04-18 à 16:55

Cela donne sinx cos\pi/4 + sin \pi/4 cosx

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Trigonométrie cos et sin ! 08-04-18 à 17:01

Remplace cos(/4) et sin(/4) par leurs valeurs.

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 08-04-18 à 17:13

sin x \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2} cos x

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Trigonométrie cos et sin ! 08-04-18 à 17:35

Tu peux mettre \frac{\sqrt{2}}{2} en facteur : sin(x+\frac{\pi}{4}) = \frac{\sqrt{2}}{2} ( .... )

Puis tu en déduis \sqrt{2} e-x sin(x+\frac{\pi}{4}) = \sqrt{2} e-x \frac{\sqrt{2}}{2} ( .... ) = ..........

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 08-04-18 à 17:46

\frac{\sqrt{2}}{2} (sin x +cos x)
 \sqrt{2} e-x sin(x+\frac{\pi}{4}) =\sqrt{2} e-x \frac{\sqrt{2}}{2}(sinx +cos x)=

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Trigonométrie cos et sin ! 08-04-18 à 18:03

Prends un peu d'initiative !
L'objectif est de trouver f(x) .

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 08-04-18 à 18:08

Je suis désolée mais je ne comprends rien.

\sqrt{2} e-x sin(x+\pi/4) = \sqrt{2} e-x \frac{\sqrt{2}}{2}(sinx +cos x)= et la je ne vois ce qu'il faut écrire

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Trigonométrie cos et sin ! 08-04-18 à 18:20

Tu fais passer le \frac{\sqrt{2}}{2} à côté du \sqrt{2} et tu te débrouilles pour trouver un produit égal à 1 .

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 08-04-18 à 18:31

\sqrt{2} e-x sin(x+\pi/4) = \sqrt{2} e-x \frac{\sqrt{2}}{2}(sinx +cos x)= \frac{\sqrt{2}}{2} *\sqrt{2} e-x (sin x+cos x) = e-x(sin x+ cos x)
C'est ça ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Trigonométrie cos et sin ! 08-04-18 à 18:45

Oui, en mettant -x en exposant :

\sqrt{2}  e^{-x} sin(x+\pi/4) = \sqrt{2}  e^{-x} \frac{\sqrt{2}}{2}(sinx +cos x)= \frac{\sqrt{2}}{2} *\sqrt{2}  e^{-x} (sin x+cos x) = e^{-x}(sin x+ cos x)

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 08-04-18 à 18:50

Et la on a fini la 1.

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 09-04-18 à 19:29



Alors pour la 2.

Il faut que je développe  e-x (cos x+sin x) = 0
e-x cos x+e-x sin x = 0
Ensuite je sais pas trop si je dois envoyer par exemple e-x cos x = e-x sin x

Posté par
Priam
re : Trigonométrie cos et sin ! 09-04-18 à 19:54

2. On demande de calculer la dérivée f '(x) . L'as-tu fait ?

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 09-04-18 à 20:14

Ah non excusez moi c'est la 1.b.

Citation :
Il faut que je développe  e-x (cos x+sin x) = 0
e-x cos x+e-x sin x = 0
Ensuite je sais pas trop si je dois envoyer par exemple e-x cos x = e-x sin x

Posté par
Priam
re : Trigonométrie cos et sin ! 09-04-18 à 21:09

1.b Résoudre  f(x) = 0 .
Tu as fait une proposition dans ton premier message, où ta façon de résoudre  sin(x + /4) = 0  est plutôt fantaisiste . . .

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 10-04-18 à 18:29

Bonjour,

il faut que je refasse sin (x+\frac{\pi}{4}) = sin x cos \frac{\pi}{4} + sin \frac{\pi}{4} cos x ?

Posté par
Priam
re : Trigonométrie cos et sin ! 10-04-18 à 19:06

Non. Quand un sinus est-il nul ?

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 10-04-18 à 19:08

Quand x = 0

Posté par
Priam
re : Trigonométrie cos et sin ! 10-04-18 à 19:32

sin a  est nul si  a  est nul, oui, mais pas seulement.

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 10-04-18 à 19:50

La je ne sais pas ...

Posté par
Priam
re : Trigonométrie cos et sin ! 10-04-18 à 19:55

Regarde sur le cercle trigonométrique où se trouvent les points correspondant à un sinus nul.

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 10-04-18 à 20:02

et \pi

Posté par
Priam
re : Trigonométrie cos et sin ! 10-04-18 à 20:26

Oui, et, plus généralement,  k , k étant un nombre entier.

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 10-04-18 à 20:37

Mais ça va permettre de ?
Parce que là je suis perdue ...

Posté par
Priam
re : Trigonométrie cos et sin ! 10-04-18 à 21:04

sin a = 0  --->  a = k

sin(x + /4) = 0  --->  .......

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 11-04-18 à 13:02

Je ne vois pas en quoi sin a = 0  --->  a = k\pi  va m'aider à résoudre sin(x + \pi/4) = 0  
Je comprends ce qui faut faire ...

Posté par
Priam
re : Trigonométrie cos et sin ! 11-04-18 à 14:45

sin(x + /4) = 0  --->  x + /4 = k .
D'où  x .

Posté par
coatch
re : Trigonométrie cos et sin ! 11-04-18 à 15:41

Donc en gros ici  x + \pi/4 = k\pi  le k\pi représente le sin qui est passé de l'autre côté ?

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