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ExercicePremière, chapitre 6 — Trigonométrie · Angles associés

Exercice 19

Calcul

Simplifier les expressions suivantes. On précisera celles qui ne dépendent pas de xx.

a) A(x)=sin⁡(π+x)+sin⁡(π−x)A(x)=\sin(\pi+x)+\sin(\pi-x)

b) B(x)=cos⁡(π2−x)−sin⁡(π−x)B(x)=\cos\left(\dfrac{\pi}{2}-x\right)-\sin(\pi-x)

c) C(x)=cos⁡2(π−x)+cos⁡2(π2−x)C(x)=\cos^{2}(\pi-x)+\cos^{2}\left(\dfrac{\pi}{2}-x\right)

d) D(x)=cos⁡(π2+x)+sin⁡(π−x)D(x)=\cos\left(\dfrac{\pi}{2}+x\right)+\sin(\pi-x)

e) E(x)=sin⁡2(π−x)+sin⁡2(π2−x)+cos⁡2(π+x)E(x)=\sin^{2}(\pi-x)+\sin^{2}\left(\dfrac{\pi}{2}-x\right)+\cos^{2}(\pi+x)

f) F(x)=cos⁡(π−x)cos⁡(−x)−sin⁡(π+x)sin⁡(π−x)F(x)=\cos(\pi-x)\cos(-x)-\sin(\pi+x)\sin(\pi-x)

Corrigé

a) A(x)=−sin⁡(x)+sin⁡(x)=0A(x)=-\sin(x)+\sin(x)=\boxed{0} : expression constante.

b) B(x)=sin⁡(x)−sin⁡(x)=0B(x)=\sin(x)-\sin(x)=\boxed{0} : expression constante.

c) cos⁡(π−x)=−cos⁡(x)\cos(\pi-x)=-\cos(x), dont le carré vaut cos⁡2(x)\cos^{2}(x) — le signe disparaît en élevant au carré. De même cos⁡(π2−x)=sin⁡(x)\cos\left(\dfrac{\pi}{2}-x\right)=\sin(x) : C(x)=cos⁡2(x)+sin⁡2(x)=1  :  expression 𝐜𝐨𝐧𝐬𝐭𝐚𝐧𝐭𝐞C(x)=\cos^{2}(x)+\sin^{2}(x)=\boxed{1} \; : \; \text{expression \textbf{constante}}

d) cos⁡(π2+x)=−sin⁡(x)\cos\left(\dfrac{\pi}{2}+x\right)=-\sin(x) (exercice 18) et sin⁡(π−x)=sin⁡(x)\sin(\pi-x)=\sin(x) : D(x)=−sin⁡(x)+sin⁡(x)=0  :  expression 𝐜𝐨𝐧𝐬𝐭𝐚𝐧𝐭𝐞D(x)=-\sin(x)+\sin(x)=\boxed{0} \; : \; \text{expression \textbf{constante}}

e) sin⁡(π−x)=sin⁡(x)\sin(\pi-x)=\sin(x), sin⁡(π2−x)=cos⁡(x)\sin\left(\dfrac{\pi}{2}-x\right)=\cos(x) et cos⁡(π+x)=−cos⁡(x)\cos(\pi+x)=-\cos(x) : E(x)=sin⁡2(x)+cos⁡2(x)+cos⁡2(x)=1+cos⁡2(x)\begin{aligned} E(x) &= \sin^{2}(x)+\cos^{2}(x)+\cos^{2}(x) \\ &= 1+\cos^{2}(x) \end{aligned}

E(x)=1+cos⁡2(x)  :  expression qui 𝐝𝐞ˊ𝐩𝐞𝐧𝐝 de x\boxed{E(x)=1+\cos^{2}(x)} \; : \; \text{expression qui \textbf{dépend} de } x On le vérifie sur deux valeurs : E(0)=2E(0)=2 alors que E(π2)=1E\left(\dfrac{\pi}{2}\right)=1.

f) cos⁡(π−x)=−cos⁡(x)\cos(\pi-x)=-\cos(x), cos⁡(−x)=cos⁡(x)\cos(-x)=\cos(x), sin⁡(π+x)=−sin⁡(x)\sin(\pi+x)=-\sin(x) et sin⁡(π−x)=sin⁡(x)\sin(\pi-x)=\sin(x) : F(x)=(−cos⁡(x))×cos⁡(x)−(−sin⁡(x))×sin⁡(x)=−cos⁡2(x)+sin⁡2(x)\begin{aligned} F(x) &= \left(-\cos(x)\right)\times\cos(x)-\left(-\sin(x)\right)\times\sin(x) \\ &= -\cos^{2}(x)+\sin^{2}(x) \end{aligned} et, en remplaçant sin⁡2(x)\sin^{2}(x) par 1−cos⁡2(x)1-\cos^{2}(x) : F(x)=1−2cos⁡2(x)  :  expression qui 𝐝𝐞ˊ𝐩𝐞𝐧𝐝 de x\boxed{F(x)=1-2\cos^{2}(x)} \; : \; \text{expression qui \textbf{dépend} de } x

Dans l'édifice

Thèmes

cosinus, sinus, angles associés, relation cos² + sin² = 1

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