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Astuce pour retenir les formules trigo

Bonjour,

ASTUCE 1 : Avez vous une astuce pour retenir $$

\sin(a) +\sin(b) = 2 \sin(\frac{a-b}{2}) \cos(\frac{a+b}{2}),

$$ et plus généralement ces formules là : Lien

EDIT : J'ai changé le titre.

Réponses

  • Déjà les citer convenablement...
  • Bonjour,
    $$e^{{\rm i}a} + e^{{\rm i}b} = 2 \cos\left(\frac{a-b}2\right)\, e^{{\rm i}\frac{a+b}2} \quad\text{et}\quad e^{{\rm i}a} - e^{{\rm i}b} = 2{\rm i} \sin\left(\frac{a-b}2\right) \,e^{{\rm i}\frac{a+b}2}$$les englobent, à l'exception de $\tan(a)+\tan(b)$ (mais dont on ne se sert presque jamais, j'ai l'impression).
  • Chaurien écrivait:
    > Déjà les citer convenablement...

    Vous voyez c'est pour cela qu'une astuce serait bien utile :-D
  • Alors, Gentil, tu corriges ?
  • Merci Calli, c'est parfait !
  • Non je ne corrigerais pas, j'assume.
  • Je vais en profiter pour demander des astuces sur quelques formules qui me posent problèmes pour les retenir.
  • ASTUCE 2 : Auriez vous une astuce pour trouver la forme général d'une suite récurrente d'ordre $2$ (ou même plus générale) rapidement ?
  • On peut dire que le mieux c'est de retrouver les formules mais je suis en désaccord complet, radical et définitif avec ce point de vue. Ici comme ailleurs je suis pour le par-cœur. Il est bon d'avoir à sa disposition, dans sa mémoire, des formules toutes prêtes, pour nourrir la réflexion face aux problèmes qui se présentent. Le mieux c'est de les mémoriser tôt, à des âges où l'on apprend facilement, mettons en Seconde pour celles-ci.
    On retient la forme des formules : $ \sin ... \pm \sin ...$ donne un produit $\sin ... \cos ...$, etc.
    Pour tester qu'on ne s'est pas trompé, on peut vérifier la condition de nullité. Par exemple $\sin p +\sin q $ s’annule pour $q=-p$, comme $\sin \frac{p+q}{2}$.
    Ainsi : $\sin p +\sin q = 2 \sin \frac{p+q}{2} \cos\frac{p-q}{2}$.
    Mais de toutes façons, il faut apprendre ça. Même si je crois savoir que dans notre enseignement actuel ce n'est plus considéré comme exigible...
    Bonne journée.
    Fr. Ch.
  • Merci pour votre intervention Fr. Ch. qui nous apporte des éléments de réflexions.
  • Pour revenir à l'astuce $2$, on peut bien évidemment utiliser le théorème des noyaux qui permet de retrouver immédiatement le cas
    $$
    u_{0}(\lambda r_{1}^{n} + \mu r_{2}^{n} )
    $$
    Mais le problème est comme pour les EDL2 le cas où le polynôme n'a qu'une racine.
  • Pour retrouver ces formules il suffit de tout écrire :
    $\cos (a+b)= $
    $\cos(a-b)=$
    $\sin (a+b)= $
    $\sin (a-b)=$

    Puis de les combiner.
  • Oui on peut retrouver toutes les mathématiques à partir de $2+2=4$...

  • Je suis pour les retrouver. Ce qui compte c'est surtout de savoir qu'il est possible de passer d'une somme à une factorisation, et pour le détail, on réécrit les uns sous les autres les quatre cos(a+b), cos(a-b), sin(a+b), sin(a-b), et on voit quelle somme ou différence de ligne faire pour tomber sur la factorisation qu'on veut.
  • Il est quand même plus simple de retrouver ces formules à partir de l'addition de $\mathrm{e}^{\mathrm{i}a}$ et $\mathrm{e}^{\mathrm{i}b}$ (ou même de retrouver toutes les formules de trigo de manière similaire) que de retrouver toutes les mathématiques à partir de $2 + 2 = 4$...
  • Je me souviens que $\sin a \pm \sin b$ et $\cos a \pm \cos b$ est de la forme $\pm 2 f(\frac{a+b}{2}) g(\frac{a-b}{2})$, où $f=\sin$ ou $\cos$, et idem pour $g$.

    Lorsque $a$ et $b$ sont petits, $\sin a+\sin b\simeq a+b$ donc la seule formule susceptible de convenir est $\sin a+\sin b =2\sin\frac{a+b}{2}\cos\frac{a-b}{2}$.

  • D'expérience, en prépa, ceux qui retrouvaient tout avec les exponentielles ramaient un moment. Vous faites un peu les mecs B-)-

    PS : il t'a marqué le truc du lemme des noyaux !
    La racine simple n'était finalement pas un problème, quand on se prend par la main et qu'on voit ce que donne la composition de D - kId par lui-même.
    Dans une optique de retrouver la formule par contre mieux vaut les apprendre par coeur, ces formules, ou au moins la racine double si tu te sens à l'aise pour retrouver les autres cas très rapidement avec ce raisonnement de lemme des noyaux.
  • C'est quoi le truc du lemme des noyaux ?
    Personnellement je ne sais pas le faire sans invoquer la décomposition de Dunford.
  • Pour la question initiale, j'ai appris vraiment tout petit, bien avant de savoir ce que ça voulait dire, la formule magique :
    Formule magique a écrit:
    [size=large]Co co si si si co co si.[/size]
    Plus tard j'ai ajouté la précision « avec $-2$ », c'est-à-dire qu'il y a un signe $-$ à la deuxième formule. On peut remplir pour passer des formules évoquées par JLT aux formules complètes : \begin{align*}
    \cos p+\cos q&=\hphantom{-}2\cdots\frac{p+q}2\cdots\frac{p-q}2 &\quad\text{à}\quad&&\cos p+\cos q&=\hphantom{-}2\cos\frac{p+q}2\cos\frac{p-q}2\\
    \cos p-\cos q&=-2\cdots\frac{p+q}2\cdots\frac{p-q}2 &&&\cos p-\cos q&=-2\sin\frac{p+q}2\sin\frac{p-q}2\\
    \sin p+\sin q&=\hphantom{-}2\cdots\frac{p+q}2\cdots\frac{p-q}2&&&\sin p+\sin q&=\hphantom{-}2\sin\frac{p+q}2\cos\frac{p-q}2\\
    \sin p-\sin q&=\hphantom{-}2\cdots\frac{p+q}2\cdots\frac{p-q}2&&&\sin p-\sin q&=\hphantom{-}2\cos\frac{p+q}2\sin\frac{p-q}2.\end{align*}
  • ah oui c'était sicocosicoo-sisi car on commençait par lister les sinus ...

    Personnellement je me suis contenté de $\sin(a+b)$ et $\cos(a+b)$ à partir de quoi je retrouve toutes ces formules, ça me fait perdre un peu de temps, mais pas tant que cela finalement.
  • Ce n’est pas mieux que : cosadjhyp-sinopphyp-tangoppadj.

    Longtemps des personnes ont parlé de « moyen mnémotechnique » pour retenir les formules.
    Je trouve ça débile. « Retenir un truc fou et inexistant pour recracher une formule ».

    Les collégiens maintenant retiennent CAH SOH TOA (prononcer : casse toi).

    Haha.
  • Dom, je comprendrais que tu dises des choses comme « Ma mémoire est si parfaite (resp. si inopérante) que je n'ai pas besoin de formules qui n'ont pas de sens pour retenir des choses qui en ont » ou « Pourquoi serait-il plus facile de retenir une formule compliquée sans sens qu'une formule mathématique ? » (Réponse : parce qu'une formule inventée ad hoc a sa petite musique propre qui active d'autres canaux que ceux des mathématiques ; elle reste efficace quand la réflexion est absorbée ailleurs et qu'une hésitation entre deux choix semblables apparaît.)

    Autre exemple : « tangente = coca ». Comme j'aime beaucoup ces chaussons, ça m'aide de l'associer à « côté opposé sur côté adjacent ». Certes, si je me dessinais un cercle trigonométrique dans la tête, je le retrouverais aussi – mais moins vite.

    Sans dire que tout moyen mnémotechnique est bon, il est étrange de qualifier le procédé de « débile » – parce que ça marche, quoi !
  • En préambule : oui la question étant dans « concours », elle est plus sérieuse que dans « pédagogie ».
    Je suis face à ma feuille et le temps passe : comment faire pour retrouver très rapidement la formule exacte ?
    Fin du préambule.

    D’accord pour dire que « débile » est inapproprié.

    « Le cosinus est menteur est sectaire » : cos(a+b)=cos(a)cos(b)-sin(a)sin(b).
    Ce qui sous-entend que « le sinus répète et est multiculturel ».

    « Les amis de mes amis sont mes amis ».

    Édit : j’oubliais « le crocodile mange les nombres plus gros que lui »
    Enfin, le terme « débile » peut être réutilisé au cas par cas
    http://clairelomme.blogspot.com/2014/03/le-crocodile-est-un-gourmand.html?m=1

    Pire : on lit à la toute fin « Merci, les jeunes, de m'avoir expliqué ce u'il y a dans vos têtes quand vous voyez des < et des > ! ».
    L’auteur de cette phrase ne se rend même pas compte que ce sont les adultes qui ont inséré ça dans la tête des jeunes.
  • Quelqu'un a une astuce pour retenir la formule de Taylor avec reste intégral à l'ordre $n$ ?
  • Je ne m'en souviens pas, mais je sais qu'il y a un $(b-t)$ à une certaine puissance dedans donc je peux la retrouver en 30 secondes. Je pars de $f(b)=f(a)+\int_a^b f'(t)\,dt$, c'est la formule pour $n=0$.

    Si j'intègre par parties, je dois me retrouver avec

    $n=1$ : $(b-t)f''(t)$

    $n=2$ : $\dfrac{(b-t)^2}{2}f^{(3)}(t)$.

    $n=3$ : $\dfrac{(b-t)^3}{3!}f^{(4)}(t)$.

    On voit que le reste de la formule à l'ordre $n$ est $\displaystyle \int_a^b \dfrac{(b-t)^n}{n!}f^{(n+1)}(t)\,dt$.
  • Moi je retiens les exposants ainsi. La forme de Taylor avec reste intégral à l'ordre $n$ implique l'inégalité de Taylor-Lagrange à l'ordre $n$. Celle-ci est en $\leqslant \dfrac{(b-a)^{n+1}}{(n+1)!} \|f^{(n+1)}\|_\infty$. Donc dans l'intégrale on a $f^{(n+1)}$. Et comme $\dfrac{{\rm truc}^a}{a!}$ s'intègre en $\dfrac{{\rm truc}^{a+1}}{(a+1)!}$, c'est du $n$ pour le $\dfrac{(b-t)^\square}{\square!}$ du reste intégral.
  • C'est à chacun de se bricoler ses procédés mnémotechniques. Le mieux c'est d'apprendre les formules par cœur quand on est jeune, car c'est l'âge où l'on apprend tout ce qu'on veut. C'est vrai pour tout : les dates de notre histoire nationale, les extraits de notre littérature et de notre poésie, les données géographiques de notre pays, etc. C'est ensuite un bagage pour toute la vie. Les professeurs se voulant « progressistes » et refusant le par-cœur commettent une lourde faute.
    Bonne soirée.
    Fr. Ch.
  • Faut-il toujours que tes messages non purement mathématiques soient militants, Chaurien ? C'est fatigant à la fin. Ça me donne l'impression d'être pris pour le cobaye d'un bourrage de crâne.
  • side : (tu)(tu)
  • Merci à vous.
  • side, je raisonnais aussi parfois par homogénéité, mais je n'ai jamais poussé son utilisation aussi loin ... Merci
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