Trigonométrie

Bonjour, je suis nouvelle sur le forum et je suis en train de faire des cours sur la trigonométrie c’est assez récent. Je suis bloquée sur des exercices d'équations trigonométriques mais je ne sais pas comment les résoudre. Pouvez-vous m’aider SVP (:P) ? Merci d’avance. $$
\sin x +\sin 2x +\sin 3x = 1 +\cos x +\cos 2x $$

Réponses

  • Bonjour,

    Utilise les formules pour n’avoir que des $\sin x$ et des $\cos x$ ; puis factorise, puis factorise et encore une fois.
  • Je suis vraiment désolée mais pouvez-vous me m'expliquer plus en détail svp ?
  • Bonjour,

    $\sin 2x =2 \sin x \cos x$ pour tout $x$ réel. Cette identité permet de transformer l’argument $2x$ en $ x$ : tu dois utiliser cette identité et d’autres pour te ramener à une équation dont l’argument en $x$, puis tu factorises pour résoudre...
  • Bonjour, je suis vraiment désolée mais je n'y arrive pas du tout ...:-(
  • A gauche, tu peux utiliser la formule factorisant $ \sin(x)+\sin(3x)$ puis ajouter $\sin(2x)$ et factoriser le tout.
    A droite, tu peux factoriser $1+\cos(2x)$ puis ajouter $\cos(x)$ et factoriser le tout.

    Ensuite, en développant $\sin(2x)$ à gauche, tu peux tout passer dans le membre de droite pour terminer la factorisation.
    Enfin, tu termines la résolution.

    On trouve 6 familles de solutions.
  • Bonjour
    Une autre idée: passer par les polynômes de Tchebychev mais sont ils encore enseignés et le théorème de Weierstrass, qu'est-il devenu?
    On trouve presque immédiatement:
    $$\sin(x).2\cos(x)(1+2\cos(x))=\cos(x)(1+2\cos(x))$$
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Amusons-nous un peu. Encore une autre méthode : on pose $z=e^{ix}$. Par les formules d'Euler, l'équation équivaut à $\dfrac{z-\frac{1}{z}}{2i} + \dfrac{z^2-\frac{1}{z^2}}{2i}+\dfrac{z^3-\frac{1}{z^3}}{2i} = 1+\dfrac{z+\frac{1}{z}}{2}+\dfrac{z^2+\frac{1}{z^2}}{2}$, ce qui donne, après simplifications : $(iz^2+z-i)(z^2+z+1)(z^2+1)=0$. Il n'y a plus qu'à résoudre pour trouver $z$, puis en déduire les $x$ qui correspondent.
  • bonjour,

    Ok d’accord je vais essayer la technique de Pappus.
  • Est-ce que pour l'instant c'est bon ?

    \[\sin \left( x \right) \cdot \: 2\cos \left( x \right) \left( 1+2\cos \left( x \right) \right) =\cos \left( x \right) \left( 1+2\cos \left( x \right) \right) \\ \sin \left( x \right) \cdot \: 2\cos \left( x \right) \left( 1+2\cos \left( x \right) \right) -\cos \left( x \right) \left( 1+2\cos \left( x \right) \right) =0\\ \cos \left( x \right) \left( 2\cos \left( x \right) +1 \right) \left( 2\sin \left( x \right) -1 \right) =0\]
  • C'est peut etre plus simple finalement de generaliser car $S_n=\sum_{k=1}^n\sin kx$ et $C_n=\sum_{k=0}^{n-1}\cos kx$ se calculent facilement en sommant une progression geometrique, et $S_n-C_n$ se factorise de facon evidente.
  • Ola... c'est un peu compliqué pour moi ça, car ça ne fait que 2 mois que j'ai repris des cours en mathématiques.
  • Bonjour pouvez-vous m’aider à finir mon équation s’il vous plaît. Pour l’instant j’ai trouvé ça pouvez-vous me dire si c’est bon ? Et de m'indiquer la suite 8-)
    \begin{align*}
    \sin x +\sin 2x +\sin 3x &= 1 +\cos x +\cos 2x\\
    \sin \left( x \right) \cdot \: 2\cos \left( x \right) \left( 1+2\cos \left( x \right) \right) &=\cos \left( x \right) \left( 1+2\cos \left( x \right) \right) \\
    \sin \left( x \right) \cdot \: 2\cos \left( x \right) \left( 1+2\cos \left( x \right) \right) -\cos \left( x \right) \left( 1+2\cos \left( x \right) \right) &=0\\
    \cos \left( x \right) \left( 2\cos \left( x \right) +1 \right) \left( 2\sin \left( x \right) -1 \right) &=0
    \end{align*}
  • Bonjour Angélique_38
    Mais oui, c'est juste : on a bien
    $\sin x+\sin 2x+\sin 3x-(1+\cos x+\cos 2x)=\cos \left( x\right) \left( 2\cos \left( x\right) +1\right) \left( 2\sin \left( x\right) -1\right) $.
    Il ne reste plus qu'à trouver les $x$ pour lesquels on a $\cos x=0$ ou $\cos x=-\dfrac{1}{2}$ ou $\sin x=\dfrac{1}{2}$, ce qui n'est quand même pas très difficile.
    Cordialement. Poulbot
  • C'est tres correct. Il te reste a trouver les solutions de $\sin x=\frac{1}{2}=\sin \frac{\pi}{6}$ et de $\cos x=-\frac{1}{2}=\cos \frac{2\pi}{3}.$ Dans ton cours de lycee, il y a une section 'solutions de $\sin x=\sin a$ et $\cos x=
    \cos b'.$
  • OK super la suite j'ai trouver sa.75932
  • Bonjour,

    C'est pas mal, mais il manque des choses.
    Quesaquo $n$ ?
    As-tu démontré une implication ou une équivalence ?
  • Bravo Angélique_38
    Tu as bien fait de ne pas tenir compte des égalités étranges de P. (qui viennent d'être corrigées).
    Cordialement. Poulbot
  • Ha oui désolée faute de frappe n = pi.

    Parton mais c'est quoi les égalités étranges de P ?
  • Etranges? $$S_n=\frac{\sin (nx/2)}{\sin (x/2)}\sin((n+1)x/2),\ C_n=\frac{\sin (nx/2)}{\sin (x/2)}\cos((n-1)x/2).$$
    Il s'agit d'utiliser la somme d'une progression geometrique. Entre la technique et l'astuce (exemple : les jolies observations de Guego) je crois qu'il faut privilegier la premiere. L'astuce viendra forcement quand on maitrise la technique.
  • Ola... c'est un peu compliqué pour moi ça...jMERCI même quand vous avez beaucoup aider !!(:P)
  • Juste une dernière question, pouvez-vous me dire ce que je doit faire dans cet dans se problème ? merci75934
    GG.png 87.5K
  • On écrit $\sin(x)$ comme un cosinus et on reconnaît une différence et une somme de cosinus, ce qui permet d'utiliser les formules bien connues pour $\cos a\pm\cos b$.
  • Je ne sais pas si j'ai compris, je dois écrire les formules ?
    \begin{align*}
    \cos(a)&=\cos(b)\\
    a&=b+2k\pi \\
    a&=-b+2k\pi
    \end{align*}
  • Non, pas du tout : il s'agit d'utiliser les formules que Wikipedia appelle formules de Simpson.
  • @P. :

    Un petit adage que j'avais lu quelque part et que je ressers régulièrement à mes élèves qui me "reprochent" d'utiliser des "astuces" :
    Une astuce qui sert au moins deux fois, ce n'est plus une astuce : c'est une méthode.
  • Ha ok donc
    \begin{align*}\
    \cos a\sin b &= \frac 12\big(\sin(a+b)-\sin(a-b) \big)\\
    \sin a\cos b &= \frac 12\big(\sin(a+b)+\sin(a-b) \big)
    \end{align*} Comme cela ?
  • Merci bisam, c'est tres juste et amusant. Cela rappelle un peu la regle des deux coups : dans une publication, on ne peut appeler lemme que ce qui sert au moins deux fois. Sinon, cela doit etre integre a la demonstration du theoreme. De moins en moins respectee.
  • @Angélique_38 : Oui, enfin presque. Ce que tu as, c'est $\cos x\pm\sin x$. C'est une somme ou une différence. Tu veux la mettre dans une fraction donc tu veux la transformer en produit parce que dans les fractions, les produits ses simplifient ($\frac{ku}{kv}=\frac{u}{v}$) alors que .

    En fait, j'ai l'impression qu'en comparant mon indication à la page Wikipedia, tu t'es laissée guider par les lettres $a$ et $b$ plutôt que par la forme des expressions. C'est dommage parce que les lettres ne signifient rien, ce qu'on appelle $a$ un jour peut très bien être appelé $p$ le lendemain ; en revanche, du jour au lendemain, une somme ne deviendra pas un produit. Bref, qu'est-ce qui ressemble plus à $\cos a+\cos b$ ?
    • Réponse 1 : $\cos a\cos b$ ?
    • Réponse 2 : $\cos a\sin b$ ?
    • Réponse 3 : $\cos p+\cos q$ ?
    Eh bien, c'est la réponse 3. En effet, dans chaque expression, remplaçons $a$ par $u$, $b$ par $v$, $p$ par $u$ et $q$ par $v$. La question devient : « qu'est-ce qui ressemble plus à $\cos u+\cos v$ ?
    • Réponse 1 : $\cos u\cos v$ ?
    • Réponse 2 : $\cos u\sin v$ ?
    • Réponse 3 : $\cos u+\cos v$ ?

    Ainsi, il faut commencer par transformer le cosinus en sinus ou l'inverse, pour avoir une différence de cosinus ou bien une différence de sinus. Alors, tu peux utiliser l'une des formules de Simpson qui transforment des sommes en produits.


    @P. : Je ne connaissais pas cette règle des deux coups et elle m'étonne un peu. Pour défendre la contre-règle, je vois plutôt les lemmes comme des façons d'isoler des étapes marquantes d'une démonstration, pour mettre ensemble des arguments par types (ici je fais des estimations asymptotiques, là je transforme mon problème en un problème mieux connus / plus maniable, etc.).
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