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ExerciceTerminale, chapitre 9 — Fonctions trigonométriques · Lecture graphique

Exercice 9

Calcul

On considère une fonction ff définie sur ℝ\mathbb{R}, paire et périodique de période 2π2\pi. Sa courbe n'est représentée ci-dessous que sur l'intervalle [0 ;π][0\,;\pi].

Figure

1. Que vaut f(0)f(0) ? Que vaut f(π)f(\pi) ?

2. En utilisant la parité, reproduire la figure et compléter la courbe sur [−π ;0][-\pi\,;0].

3. En utilisant la périodicité, compléter alors la courbe sur [−2π ;2π][-2\pi\,;2\pi].

4. Déterminer f(−π2)f\left(-\dfrac{\pi}{2}\right), puis f(5π2)f\left(\dfrac{5\pi}{2}\right), en justifiant par les propriétés utilisées.

5. Combien de fois la fonction atteint-elle son minimum sur [−2π ;2π][-2\pi\,;2\pi] ?

Corrigé

1. On lit les ordonnées aux extrémités de l'arc tracé : f(0)=2;f(π)=0\boxed{f(0)=2 \qquad ; \qquad f(\pi)=0}

2. et 3. La fonction étant paire, la courbe est symétrique par rapport à l'axe des ordonnées : on complète sur [−π ;0][-\pi\,;0] par cette symétrie. Elle est ensuite 2π2\pi-périodique, donc on reproduit le motif obtenu sur [−π ;π][-\pi\,;\pi] par translations successives de vecteur 2π ı⃗2\pi\,\vec{\imath}.

Figure

En bleu ardoise l'arc fourni, en gris tout le reste, obtenu sans aucun calcul.

3. La parité donne directement : f(−π2)=f(π2)=−1\boxed{f\left(-\frac{\pi}{2}\right)=f\left(\frac{\pi}{2}\right)=-1} La périodicité permet ensuite de retrancher 2π2\pi : f(5π2)=f(5π2−2π)=f(π2)=−1\boxed{f\left(\frac{5\pi}{2}\right)=f\left(\frac{5\pi}{2}-2\pi\right) =f\left(\frac{\pi}{2}\right)=-1}

4. Le minimum est atteint une fois sur [0 ;π][0\,;\pi], donc deux fois sur [−π ;π][-\pi\,;\pi] par symétrie, et le motif se répète une fois de chaque côté sur [−2π ;2π][-2\pi\,;2\pi] : Le minimum est atteint 4 fois sur [−2π ;2π]\boxed{\text{Le minimum est atteint } 4 \text{ fois sur } [-2\pi\,;2\pi]}

Dans l'édifice

Thèmes

périodicité, parité, lecture graphique

Notions

fonction périodique, cosinus et sinus

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