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La notation $a=b$ $[x]$, où x est un réel, est équivalente à: $a=b+kx$ où $k∈\ℤ$. $a=b$ $[x]$ se dit "$a$ égale $b$ modulo $x$" La résolution d'une équation trigonométrique utilise souvent soit l'équivalence $\sin a=\sin b$ $⇔$ $a=b$ $[2π]$ ou $a=π-b$ $[2π]$ soit l'équivalence $\cos a=\cos b$ $⇔$ $a=b$ $[2π]$ ou $a=-b$ $[2π]$. 1. On résout sur $\ℝ$. (1)$⇔$ $2\sin(3x)-1=0$ $⇔$ $\sin(3x)={1}/{2}$ $⇔$ $\sin(3x)=\sin{π}/{6}$ Soit: (1)$⇔$ $3x={π}/{6}+2kπ$ ou $3x=π-{π}/{6}+2kπ$ avec $k∈\ℤ$ Soit: (1)$⇔$ $x={π}/{18}+k{2π}/{3}$ ou $x={5π}/{18}+k{2π}/{3}$ avec $k∈\ℤ$ Donc $\S_1=\{{π}/{18}$ $[{2π}/{3}]$; ${5π}/{18}$ $[{2π}/{3}]\}$. 2. Exercices sur le cosinus. On résout tout d'abord sur $\ℝ$. (2) $⇔$ $\cos^2(2x)={2}/{4}$ $⇔$ $\cos(2x)={√{2}}/{2}$ ou $\cos(2x)=-{√{2}}/{2}$ Soit: (2) $⇔$ $\cos(2x)=\cos{π}/{4}$ ou $\cos(2x)=\cos(π-{π}/{4})$ Soit: (2) $⇔$ $\cos(2x)=\cos{π}/{4}$ ou $\cos(2x)=\cos({3π}/{4})$ On résout tout d'abord la première équation: $\cos(2x)=\cos{π}/{4}$ (a) (a) $⇔$ $2x={π}/{4}+2kπ$ ou $2x=-{π}/{4}+2kπ$ avec $k∈\ℤ$ Soit: (a) $⇔$ $x={π}/{8}+kπ$ ou $x=-{π}/{8}+kπ$ avec $k∈\ℤ$ Mais seules les solutions dans $]-π;π]$ sont demandées.
On obtient alors l'égalité, vérifiée pour tout $X$ réel: $X^2+({√{3}-1}/{2})X-{√{3}}/{4}=X^2+(-x_1-{1}/{2})X+{x_1}/{2}$. Par identification, on obtient alors: $1=1$ et ${√{3}-1}/{2}=-x_1-{1}/{2}$ et $-{√{3}}/{4}={x_1}/{2}$. D'où: $-{√{3}}/{2}=x_1$ dans les deux dernières équations (ce qui est rassurant). La seconde racine du trinôme est donc $-{√{3}}/{2}$. 4. c. Cosinus d’un angle aigu - 4ème - Exercices corrigés. (4) $⇔$ $\cos^2x+({√{3}-1}/{2})\cos x-{√{3}}/{4}≥0$ On pose alors: $X=\cos x$, et on résout: $X^2+({√{3}-1}/{2})X-{√{3}}/{4}≥0$. Le membre de gauche est le trinôme précédent, qui a 2 racines: $-{√{3}}/{2}$ et ${1}/{2}$, et dont le coefficient dominant vaut 1. Comme le coefficient dominant du trinôme est positif, ce trinôme est positif ou nul à l'extérieur de ses racines, et par là, sur $]-\∞;-{√{3}}/{2}]∪[{1}/{2};+\∞[$. On a donc: $X^2+({√{3}-1}/{2})X-{√{3}}/{4}≥0$ $⇔$ $\X≤-{√{3}}/{2}$ ou $X≥{1}/{2}$. Or, comme on avait posé $X=\cos x$, on revient alors à l'inéquation d'origine, et on obtient: (4) $⇔$ $\cos x≤-{√{3}}/{2}$ ou $\cos x≥{1}/{2}$.
Par ailleurs, comme $−{π}/{2}$<$0$, on a:: $e^{−{π}/{2}}$<$e^0$ (par stricte croissance de l'exponentielle). Et donc: $e^{−{π}/{2}}$<$1$. Finalement, la raison de la suite géométrique $(e^{−{π}/{2}})^n$ est strictement entre 0 et 1, et par là, cette suite est strictement décroissante et admet pour limite 0. 4. Soit $x$ appartenant à l'intervalle $[0;+∞[$. On pose $u=e^{-x}$ et $v=\cos(4x)$. On obtient alors $u\, '=-e^{-x}$ (la dérivée de $e^u$ est $u\, 'e^u$). On obtient également $v\, '=4×(-\sin(4x)=-4\sin(4x)$ (la dérivée de $g(ax+b)$ est $ag\, '(ax+b)$). Ici, $f=uv$, et donc $f\, '=u\, 'v+uv\, '$. Soit: $f\, '(x)=-e^{-x}×\cos(4x)+e^{-x}×(-4\sin(4x))=-e^{-x}[\cos(4x)+4\sin(4x)]$. 4. Pour montrer que les deux courbes ont même tangente en chacun de leurs points communs, il suffit de montrer qu'elles y ont le même nombre dérivé. Il est inutile de déterminer les équations des tangentes car ces tangentes passent nécessairement par les points communs. Cosinus : Exercices Maths 4ème corrigés en PDF en quatrième.. Or, un point commun à $Γ$ et $C$ admet une abscisse du type $k{π}/{2}$, avec $k$ entier naturel.
$f(x)=g(x)$ $⇔$ $e^{−x}\cos(4x)=e^{-x}$ $⇔$ $\cos(4x)=1$ (on peut diviser chacun des membres de l'égalité par $e^{-x}$ qui est non nul) Donc: $f(x)=g(x)$ $⇔$ $4x=k2π$ (avec $k$ entier naturel) (et non pas relatif car $x$ est positif ou nul) Donc: $f(x)=g(x)$ $⇔$ $x=k{π}/{2}$ (avec $k$ entier naturel) $⇔$ $x=0$ $[{π}/{2}]$ Donc, sur $[0;+∞[$, $Γ$ et $C$ se coupent aux points d'abscisses $k{π}/{2}$, lorsque $k$ décrit l'ensemble des entiers naturels. Ces points ont pour ordonnées respectives $f(k{π}/{2})=e^{−k{π}/{2}}\cos(4 ×k{π}/{2})=e^{−k{π}/{2}}\cos(k ×2π)=e^{−k{π}/{2}} ×1=e^{−k{π}/{2}}=(e^{−{π}/{2}})^k$. Finalement, les points cherchés ont pour coordonnées $(k{π}/{2};(e^{−{π}/{2}})^k)$, pour $k$ dans $\ℕ$. Exercice cosinus avec corrigé et. 3. Chacun aura remarqué que les $u_n$ sont les ordonnées des points de contact précédents. Donc, pour tout $n$ dans $\ℕ$, on a: $u_n=(e^{−{π}/{2}})^n$. Donc la suite $(u_n)$ est une suite géométrique de raison $e^{−{π}/{2}}$, et de premier terme 1. 3. Il est clair que $0$<$e^{−{π}/{2}}$.
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