ATLAS Ouvrir dans l'atlas →

ExerciceTerminale, chapitre 9 — Fonctions trigonométriques · Dérivation et primitives

Exercice 13

Lecture graphiqueCalcul

Dans chaque cas, déterminer une équation de la tangente à la courbe de ff au point d'abscisse aa.

a) f(x)=sin⁡(x)f(x)=\sin(x) et a=0a=0

b) f(x)=cos⁡(x)f(x)=\cos(x) et a=0a=0

c) f(x)=sin⁡(x)f(x)=\sin(x) et a=π2a=\dfrac{\pi}{2}

d) f(x)=cos⁡(2x)f(x)=\cos(2x) et a=π4a=\dfrac{\pi}{4}

e) f(x)=xsin⁡(x)f(x)=x\sin(x) et a=πa=\pi

Que remarque-t-on pour les questions b) et c) ? Interpréter graphiquement.

Corrigé

On utilise y=f′(a)(x−a)+f(a)y=f'(a)(x-a)+f(a).

f(x)af(a)    ;    f′(a)Tangentea)sin⁡(x)00    ;    1y=xb)cos⁡(x)01    ;    0y=1c)sin⁡(x)π21    ;    0y=1d)cos⁡(2x)π40    ;    −2y=−2x+π2e)xsin⁡(x)π0    ;    −πy=−πx+π2\begin{array}{|c||c|c|c|c|} \hline & f(x) & a & f(a)\text{ \; ; \; }f'(a) & \text{Tangente} \\ \hline \text{a)} & \sin(x) & 0 & 0\text{ \; ; \; }1 & y=x \\ \hline \text{b)} & \cos(x) & 0 & 1\text{ \; ; \; }0 & y=1 \\ \hline \text{c)} & \sin(x) & \frac{\pi}{2} & 1\text{ \; ; \; }0 & y=1 \\ \hline \text{d)} & \cos(2x) & \frac{\pi}{4} & 0\text{ \; ; \; }-2 & y=-2x+\frac{\pi}{2} \\ \hline \text{e)} & x\sin(x) & \pi & 0\text{ \; ; \; }-\pi & y=-\pi x+\pi^{2} \\ \hline \end{array}

Détail de d) : f′(x)=−2sin⁡(2x)f'(x)=-2\sin(2x), donc f′(π4)=−2sin⁡(π2)=−2f'\left(\dfrac{\pi}{4}\right)=-2\sin\left(\dfrac{\pi}{2}\right)=-2, et f(π4)=cos⁡(π2)=0f\left(\dfrac{\pi}{4}\right)=\cos\left(\dfrac{\pi}{2}\right)=0.

Détail de e) : f′(x)=sin⁡(x)+xcos⁡(x)f'(x)=\sin(x)+x\cos(x), donc f′(π)=0+π×(−1)=−πf'(\pi)=0+\pi\times(-1)=-\pi.

Les questions b) et c) donnent la même tangente y=1y=1 : Les deux courbes admettent une tangente horizontale, car elles y atteignent leur maximum\boxed{\text{Les deux courbes admettent une tangente horizontale, car elles y atteignent leur maximum}} C'est cohérent avec le fait qu'en un extremum, le nombre dérivé s'annule.

Dans l'édifice

Thèmes

cosinus et sinus, lecture graphique, fonction composée, tangente, équations trigonométriques

Notions

π, composée, cosinus et sinus

Ouvrir dans l'atlas interactif →