Fonctions trigonométriques et équations...

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O. Emorine Fonctions et équations trigonométriques - 1 - Fonctions trigonométriques et équations trigonométriques I. La fonction cosinus A l’aide de votre calculatrice remplir le tableau suivant : x -2π - 7π 4 - 3π 2 - 5π 4 -π - 3π 4 - π 2 - π 4 0 cos(x) x π 4 π 2 3π 4 π 5π 4 3π 2 7π 4 2π cos(x) Tracer le graphique obtenu dans le repère suivant : La fonction cosinus est définie sur . La fonction cosinus prend ses valeurs dans [-1 ; 1] La fonction cosinus est périodique de période 2π. La périodicité permet d’avoir la courbe entière dès que l’on en a une partie de longueur 2π. La fonction cosinus est paire : pour tout x, cos(-x)=cos(x). Sa courbe est symétrique par rapport à l’axe des ordonnées.

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O. Emorine Fonctions et équations trigonométriques

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Fonctions trigonométriques et équations trigonométriques

I. La fonction cosinus A l’aide de votre calculatrice remplir le tableau suivant :

x -2π -7π4

-3π2

-5π4

-π -3π4

-π2 -

π4 0

cos(x)

x π4

π2

3π4

π 5π4

3π2

7π4

cos(x)

Tracer le graphique obtenu dans le repère suivant :

La fonction cosinus est définie sur ℝ.

La fonction cosinus prend ses valeurs dans [-1 ; 1]

La fonction cosinus est périodique de période 2ππππ.

La périodicité permet d’avoir la courbe entière dès que l’on en a une partie de longueur 2ππππ.

La fonction cosinus est paire : pour tout x, cos(-x)=cos(x).

Sa courbe est symétrique par rapport à l’axe des ordonnées.

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II. La fonction sinus A l’aide de votre calculatrice remplir le tableau suivant :

x -2π -7π4

-3π2

-5π4

-π -3π4

-π2 -

π4 0

cos(x)

x π4

π2

3π4

π 5π4

3π2

7π4

cos(x)

Tracer le graphique obtenu dans le repère suivant :

La fonction sinus est définie sur ℝ.

La fonction sinus prend ses valeurs dans [-1 ; 1]

La fonction sinus est périodique de période 2ππππ.

La périodicité permet d’avoir la courbe entière dès que l’on en a une partie de longueur 2ππππ.

La fonction sinus est impaire : pour tout x, sin(-x) = - sin(x)

Sa courbe est symétrique par rapport à l’origine du repère.

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III. Equation trigonométrique A. Définition

Une équation trigonométrique est une équation où l’inconnue est un angle dont le sinus et/ou le cosinus apparaissent dans l’équation.

Exemple : 2sin(x)= 3 est une équation trigonométrique

B. Résolution graphique de l’équation sin x= b à l’aide du cercle trigonométrique

1-Soit le cercle trigonométrique C muni d’un repère orthonormal (O ;

→OA ;

→OB ).

a) Soit x appartenant à ] - π ; π ]. Entre quelles valeurs extrêmes est compris sin x ?

…………………………………………………………………………………

b) En déduire un encadrement de b pour que l’équation sin x = b admette des solutions.

…………………………………………………………………………………

c) Reporter sur l’axe des sinus le point S tel que OS = - 0,4.

d) A l’aide d’un rapporteur, en déduire les valeurs approchées au degré près des solutions x1 et x2 de l’équation sin x = - 0,4. Exprimer x1 et x2 en radians ( arrondir à 0,1 radian).

En degré En radian

x1 ………………… …………………

x2 ………………… …………………

e) Formuler la réponse

…………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………

Application : Résoudre sin x = 0,6 pour x ∈ ] - π ; π ]

……………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………

Résoudre l’équation sin x = b sur l’intervalle ] - ππππ ; ππππ ] consiste à déterminer le nombre de solutions selon la valeur de b.

Si b>1 pas de solution.

Si b=1, une solution x= ππππ2

si b=-1 un solution x= - ππππ2

Si b∈∈∈∈]-1 ; 1[ deux solutions : si l’une est a alors l’autre est ππππ-a

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B. Résolution de l’équation sin x= b à partir de la représentation de la fonction sin x sur ] -π ; π ].

Voici la courbe de la fonction sinus tracer sur [-π ; π]

1. Tracer la droite (∆) d’équation y = 0,5.

2. Combien existe-t-il de points d’intersection entre la courbe et (∆) ?

.............................................................................................................................................................................

3. En déduire la ou les solutions de l’équation sin x = 1,5.

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4. A quelle condition sur le réel b, l’équation sin x = b admettra-t-elle une ou des solutions ?

.............................................................................................................................................................................

Les solutions de l’équation sin x = b sur l’intervalle ] -ππππ ; ππππ ] sont les abscisses des points

d’intersection de la droite (∆∆∆∆) d’équation y = b et de la représentation graphique de la fonction x →→→→ sin x.

Application : résoudre l’équation sin(x)=-0,86

Exercice 6 p142, 13,14 p143 Exercice 16 p 144. Devoir maison pour le 2 mars 2006 : Exercice 15 et 19 p 144