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trigonométrie hyperbolique

Posté par
pppa
13-08-17 à 22:53

Bonjour

dans l'étude de la fonction f(x) = ch(x) + sh(2x) je bloque sur l'étude des variations de f.

J'ai f'(x) = sh(x) + 2 ch(2x)

Pour étudier le signe de f'(x), je n'obtiens rien de précis à partir de la formule ci-dessus.

En linéarisant, j'obtiens :

f'(x) = \dfrac{2e^{2x}+e^x+2e^{-2x}-e^{-x}}{2}

mais malgré différents essais et transformations, je n'arrive pas à étudier le signe du numérateur de la dérivée ainsi transformée, soit à résoudre l'inéquation :  

2e^{2x}+e^x+2e^{-2x}-e^{-x} > 0

Pouvez-vous m'indiquer comment faire svp ? Merci

Posté par
larrech
re : trigonométrie hyperbolique 13-08-17 à 23:07

Bonsoir,

Je commencerais par modifier l'écriture de f(x) en utilisant  l'identité sh(2x)=2 shx  chx

Puis je mettrais  f'(x) sous forme d'un trinôme su second degré en shx dont le signe esy immédiat.

Posté par
pppa
re : trigonométrie hyperbolique 14-08-17 à 13:21

Merci pour ce conseil judicieux et efficace

Posté par
nadiasoeur123
re : trigonométrie hyperbolique 14-08-17 à 14:52

Bonjour ;

Une autre façon de procéder : tout d'abord on dérive notre fonction , puis

on utilise la formule suivante : \cosh(2x) = 2\sinh^2(x) + 1  ,

ce qui permet d'aboutir au même résultat .

Posté par
pppa
re : trigonométrie hyperbolique 14-08-17 à 15:38

>> Nadiasoeur

oui, et donc ici on a une équation du second degré à résoudre par chgt de variable.

En fait, en suivant les conseils de Larrech, j'ai écrit

f(x) = ch(x).(1 + 2sh(x))

puis j'obtiens en 2 étapes (dérivée d'un produit de 2 fonctions)
f'(x) = 2(ch²(x) + sh²(x)) + sh(x) + ch(x) = 2(ch²(x) + sh²(x)) + ex
D'où il apparaît de façon évidente que : x, f'(x)>0, sans qu'il soit besoin de résoudre une équation de degré 2 intermédiaire.

Posté par
larrech
re : trigonométrie hyperbolique 14-08-17 à 15:57

J'avais obtenu

f'(x)=2(cosh^2(x)+sinh^2(x))+\blue{sinhx}
d'où après le trinôme en sinhx

Posté par
pppa
re : trigonométrie hyperbolique 14-08-17 à 16:06

>> Larrech : je comprends ; mais tu l'as mis sur la bonne piste, c'est le principal, et je te renouvelle mes remerciements.

Posté par
larrech
re : trigonométrie hyperbolique 14-08-17 à 16:09

OK, pppa, mais j'ai l'impression que ta dérivée est fausse, c'est pour ça...

Posté par
pppa
re : trigonométrie hyperbolique 14-08-17 à 16:21

Effectivement, au temps pour moi, excuses.

Vous avez raison, on n'échappe pas à l'équation du second degré à discriminant négatif et coeff du terme de degré 2 positif 4X²+X+2=0,

ce qui permet de statuer sans ambigüité sur le signe de f'(x)

Encore merci



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