Etude de la fonction tangente


  • N

    Bonjour.

    J'ai un gros problème avec mon dm sur la trigonométrie(je n'y comprend strictement rien a partir de la 2ème question...)

    On me donne donc la fonction f défini sur ]-PI/2;PI/2[ par f(x)=sin(x)/cos(x)

    Pour la première question, on me demande de prouver que f est impaire, ca c'est bon j'y suis arrivé, c'est aux limites que je coince.

    One me demande de calculer la limite de f(x) quand x tend vers PI/2 et d'en déduire la limite de f(x)--->-PI/2

    Je ne voit pas comment faire pour trouver les limites avec le cercle trigonométrique, ni comment les calculer...

    Merci d'avance pour votre aide 🙂


  • mtschoon

    Bonjour,

    Etude pour x=∏/2

    Vu l'intervalle d'étude ]-∏/2 , ∏/2[ , x tend vers ∏/2 par valeurs inférieures à ∏/2

    Regarde le cercle trigonométrique :

    sinx tend ver 1 et cosx tend vers 0+0^+0+ donc f(x) tend vers ..............

    Vu que f est impaire , tu pourras déduire la limite en -∏/2


  • N

    Heu, cela veut dire que lim f(x) = +INF ?
    x-->PI/2

    Et pour -PI/2, vu que la fonction est impaire donc symétrique par rapport a 0, x tend vers -INF ?

    PS:comment faites vous pour écrire vos PI ?


  • mtschoon

    Tes réponses sont exactes.

    Une remarque ( qui ne sert pas dans ton exercice ) f(x)=sinxcosx=tanxf(x)=\frac{sin x}{cos x}=tan xf(x)=cosxsinx=tanx

    ( f est la fonction "tangente" )

    Pour "pi" , regarde les codes au-dessous du cadre texte


  • N

    Merci beaucoup^^

    Par contre, je me demande comment je dois rédiger...
    Est-ce que j'ai le droit de rédiger comme ca ?

    Lim sin(x)=1
    x--> PI/2

    Lim cos(x)=0+
    x-->PI/2

    Lim f(x)= + INF
    x--> PI/2

    (Pour le PI, c'est avec le LaTeX?)

    Pour la suite, je pense avoir compris grace a ce que vous avez dit
    On me dit de prouver que f'(x)=1/cos²(x)=1+tan²(x)

    J'ai donc fait :
    f'(x)=-cos(x)Xcos(x)-(sin(x)X(-sin(x))/cos²(x)
    F'(x)=-cos²(x)-sin²(x)/cos²(x)

    Or vous avez dit que f(x)=sin(x)/cos(x)=Tan(x)
    Donc f'(x)=1/cos²(x) car -cos²(x) - sin²(x) = 1
    et f'(x)= 1 + tan²(x) car -sin²(x)/cos²(x)=tan²(x)

    C'est ca ou je me suis trompé?


  • mtschoon

    Pour ∏ ( sans Latex ) je t'ai déjà répondu : utilise les codes en dessous du cadre où tu écris ton texte .

    Oui pour les limites , mais précise que x tend vers ∏/2 par valeurs inférieures à ∏/2

    Pour f(x) , l'idée est bonne , mais tu as fait des erreurs de signe
    ( et sin²x+cos²x=1 )

    Tu dois utiliser la dérivée deuv\frac{u}{v}vu avec :

    U(x)=sinx , U'(x)=cosx , V(x)=cosx et V'(x)=-sinx


  • N

    f'(x)=(cosx)(cosx)-(sinx)(-sinx)/cos²x
    f'(x)=cos²x+sin²x/cos²x

    ici le calcul doit être bon non?

    ensuite, pour trouver f'(x)=1/cos²x, ca marche car cos²x+sin²x=1

    Et pour trouver f'(x)=1+tan²x
    Est-ce que j'ai le droit de décomposer le quotient ?
    et donc faire f'(x)= cos²x/cos²x + sin²x/cos²x= 1 + tan²x ?

    Il mer semble que c'est juste...


  • mtschoon

    C'est tout à fait juste !

    Dans f'(x)=cos²x+sin²x/cos²x mets les parenthèses :
    f'(x)=(cos²x+sin²x)/cos²x


  • N

    On me demande après de prouver que la fonction tangente est périodique de période PI.

    Je pensais faire comme ça :

    tan(x+PI)=(sinx+PI)/(cosx+PI)=sinx/cosx=Tanx

    Donc la fonction tan est prédiodique de période PI, j'ai le droit de faire comme ca ou pas?


  • mtschoon

    Il faut détailler plus car les fonctions sinus et cosinus ne sont pas de période ∏ mais de péride 2∏

    sin(x+∏) n'est pas égal à sinx et cos(x+∏) n'est pas égal à cosx

    Avec le cercle trigonométrique ( ou les propriétés relatives aux angles associés ) :

    sin(x+∏)=-sinx

    cos(x+∏)=-cosx

    Donc ................


  • N

    Cela nous donne donc :
    tan(x+pipipi)=(sinx+pipipi)/(cosx+pipipi)=-sinx/-cosx=sinx/cosx=Tanx ?

    Je pense qu'ici le calcul est bon non?

    Après, on me demande :" comment déduit-on la courbe de tan de celle de f dans un repère orthonormal"

    Sachant que cos(pipipi/2)=0 , et que tan(x)=sin(x)/cos(x), cos(pipipi)/2 est une valeur interdite, on peut donc en déduire que la courbe de tangente ne sera pas continue.

    C'est cela que je dois prouver ou je dois trouver autre chose ?


  • mtschoon

    D'accord pour ton dernier calcul de tan(x+∏)

    Le but de ta dernière question est de faire constuire toute la fonction tangente à partir de la constrution de la fonction f .

    Sur ]-∏/2 , ∏/2[ :

    f(x)=sinxcosx=tanxf(x)=\frac{sinx}{cosx}=tanxf(x)=cosxsinx=tanx

    Sur ]-∏/2 , ∏/2[ , la fonction tangente et la fonction f sont égales.

    Vu que la fonction tan est périodique de période ∏ , connaissant la courbe de f sur ]-∏/2 , ∏/2[ , tu peux obtenir la courbe TOTALE de la fonction tangente en complétant f par périodicité de ∏ :

    Tu complètes la courbe de f en faisant des translations de vecteur v⃗=kπi⃗\vec{v}=k \pi\vec{i}v=kπi avec k ∈ Z*

    ( le repère s'appelle (0,i⃗,j⃗)( 0,\vec{i},\vec{j})(0,i,j) )


  • N

    Ah c'est bon j'ai compris, mais je ne dois pas me limiter uniquement sur l'intervalle ]-PI/2;PI/2[ ?


  • mtschoon

    f est limitée à l'intervalle ]-∏/2;∏/2[

    Avec cela , tu déduis la réprésentation graphique de la fonction tangente sur R ( en faisant des translations , à partir de la courbe de f )

    Regarde ici la représentation graphique de la fonction Tangente sur ]-2∏ , 2∏ [

    http://fr.wikiversity.org/wiki/Fonctions_circulaires/Fonction_tangente


  • N

    Ah d'accord, c'est bon j'ai compris, donc, la fonction f, je ne la représente que sur ]-∏/2;∏/2[ ,alors que la fonction tangente je la représente sur R.


  • mtschoon

    OUi .


  • N

    Merci 🙂
    D'ailleurs, je voulez vous demandez, GeoGebra est un bon logiciel pour tracer les cercles trigonométriques ou vous m'en conseilleriez un autre?
    (je pensais que ca pouvait aider pour certains éxo)


  • mtschoon

    Geogebra est un excellent logiciel de construction géométrique qui permet de faire des figures dynamiques , mais je ne pense pas qui soit particulièrement utile pour des "cercles trigonométriques".

    Si tu as des difficultés avec la lecture des sinus , cosinus , tangentes , je te suggère de prendre Google et de taper "cercle trigonométrique".
    Tu pourras ainsi essayer les différents liens proposés et choisir ce qui peut t'aider.

    Par exemple :

    http://dundee.pagesperso-orange.fr/maths/cours/trigoc.htm


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