INFO1 EX 74 ANGLE ORIEN.TRIGO

   INFO 1  EXERCICE  n° 74  ANGLES ORIENTES TRIGO.    1 S    02 / 12 / 09   

     PREMIERE QUESTION DE L'EXERCICE:

       EXERCICE n° 74 

    1. Résoudre dans IR ,  puis dans  ] - Π , Π ]  enfin dans  [ 0 ; 3 Π ]

        l'équation:               cos 3 x  = 1 / 2.

   2. Résoudre dans IR puis dans  ] - Π , Π ]  enfin dans  [ 0 ; 3 Π ]

       l'équation:               sin 2 x = √2  / 2

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 Réponse:

    1. Résolution dans IR de l'équation : cos 3 x  = 1 / 2.     

                 On sait que :    cos Π / 3   = 1 / 2  

         L'équation donnée s'écrit donc :

                                 cos 3 x = cos Π / 3      

           c-à-d  

               3 x = Π / 3   [ 2 Π ]     ou     3 x =  -  Π / 3   [ 2 Π ]   

         c-à-d   en divisant par 3

               x =  Π / 9     [ 2 Π / 3 ]   ou  x = -  Π / 9     [ 2 Π / 3 ]  

            Donc :

          Conclusion:

    SIR  = {  Π / 9  +  2 k Π / 3  avec k dans Z } U { -  Π / 9 + 2 k Π / 3  avec k dans Z }

         Pour la résolution dans un autre intervalle il faut faire

         l'inventaire de éléments  de SIR  qui s'y trouvent.

          METHODE:

          • Dans ] -  Π ,  Π ].

   • •  Il faut chercher les entiers relatif k tels que :

                    - Π < Π / 9 + 2 k Π / 3  ≤ Π.

         Puis calculer  Π / 9 + 2 k Π / 3   pour les entiers k

         éventuels trouvés .

   • • Il faut chercher les entiers relatif k tels que:

                   - Π < - Π / 9 + 2 k Π / 3  ≤ Π.

             Puis calculer  - Π / 9 + 2 k Π / 3   pour les entiers k

            éventuels trouvés.

 METTONS EN PRATIQUE LA METHODE

          • Dans ] -  Π ,  Π ].  

    ••    - Π < Π / 9 + 2 k Π / 3  ≤ Π

  c-à-d           - 1 < 1 / 9 + 2 k / 3  ≤ 1

 c-à-d           - 1  - 1 / 9 <  2 k / 3  ≤ 1 - 1 / 9

c-à-d               - 10 / 9 <    2 k / 3  ≤ 8 / 9

c-à-d           - 5 / 3 <  k  ≤  4 / 3   en multipliant par  3 / 2

   Or   -  5 / 3 ≈ -1,6     et    4 / 3  ≈ 1,3

   Donc    k = - 1   ou    k = 0   ou   k = 1

  On obtient respectivement:

        Π / 9 - 2 Π / 3  =  - 5 Π / 9

          Π / 9

        Π / 9 + 2 Π / 3 = 7 Π / 9 

         ••    Pour  - Π < - Π / 9 + 2 k Π / 3  ≤ Π

                il est inutile de refaire le travail , il suffit de prendre les valeurs

                opposées à celles trouvées.

                En effet : Ni   - Π  ni  Π ne sont solution donc sur ] - Π ,  Π [ , la fonction cos  étant paire,

               elle aura la même valeur aussi en   5 Π / 9   ,  -  Π / 9 -  7 Π / 9 

    Conclusion :  S] - Π,Π ]  = {  -  5 Π / 9 , Π / 9 ,  7 Π / 9   , 5 Π / 9   ,  -  Π / 9 ,  -  7 Π / 9 }

       • Dans [ 0 ,  3Π ].

  • •   Il faut chercher les entiers relatif k tels que   0  ≤ Π / 9 + 2 k Π / 3  ≤ 3Π.

           Puis calculer  Π / 9 + 2 k Π / 3    pour les entiers k

          éventuels trouvés.

     • •   Il faut chercher les entiers relatif k tels que   0  ≤ - Π / 9 + 2 k Π / 3  ≤ 3Π.

           Puis calculer  - Π / 9 + 2 k Π / 3    pour les entiers k

          éventuels trouvés.

    METTONS EN PRATIQUE LA METHODE

          • Dans [ 0 ,  3Π ].

              ••        0  ≤  Π / 9 + 2 k Π / 3  ≤ 3 Π

   c-à-d          0  ≤ 1 / 9 + 2 k / 3  ≤ 3

    c-à-d          - 1 / 9   ≤  2 k / 3  ≤ 3 - 1 / 9

     c-à-d         - 1 / 9 ≤  2 k / 3  ≤ 26 / 9    en multipliant par 3 / 2.

    c-à-d          - 1 / 6  ≤   k  ≤   13 / 3

    Or      - 1 / 6  ≈  -  0,17    et      13 / 3    ≈    4,3

      Donc    k = 0    ou k  = 1  ou    k = 2  ou   k = 3   ou    k = 4

         On obtient respectivement:  

                                                  Π/ 9 

            Π / 9 + 2 Π / 3 =         7Π / 9 

             Π / 9 + 4 Π / 3 =       13Π / 9 

             Π / 9 + 6 Π / 3 =       19Π / 9 

              Π / 9 + 8 Π / 3 =     25Π / 9       

        ••    Pour    0  ≤ - Π / 9 + 2 k Π / 3  ≤ 3 Π

                 [ 0 , 3 Π ]  n'est pas symétrique par rapport à O.

                 On ne peut donc pas éviter le travail.

       Considérons:    0  ≤ - 1 / 9 + 2 k / 3  ≤ 3     

 c-à-d         1 / 9 ≤  2 k / 3  ≤ 3  + 1 / 9

 c-à-d           1 / 9    ≤  2 k / 3  ≤   28 / 9  

  c-à-d            1 / 6      ≤   k   ≤   14 / 3

          Or      1 / 6   ≈   0,17      et    14 / 3  ≈ 4,6

   Donc   k = 1    ou   k = 2   ou   k =  3   ou   k = 4

                   On obtient respectivement: 

                - Π / 9 + 2 Π / 3 =       5Π / 9 

                - Π / 9 + 4 Π / 3 =       11 Π / 9 

                - Π / 9 + 6 Π / 3 =       17 Π / 9 

               - Π / 9 + 8 Π / 3 =        23 Π / 9 

     Conclusion: 

 S[ 0 , 3Π ]  = { Π/ 9  , 7Π / 9 ,  13Π / 9 ,  19Π / 9  , 25Π / 9 , 5Π / 9  ,11 Π / 9  , 17 Π / 9  , 23 Π / 9 }

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   Voir l'INFO 2  pour la seconde question.