Bonsoir,
J'ai mis plus de temps que prévu mais celà arrive (enfin
). Je vais étudier les 3 fonction séparément.
Nous allons donc voir les réciproque des fonction cosinus, sinus et tangente. Mais parler de réciproque, c'est ce poser la question de sa définition. Qu'est-ce que la réciproque d'une fonction F admettant nue réciproque sur Df?
Et bien il s'agit tout simplement d'une fonction G telle que:
Pour tout x dans Df, G(F(x))=x et pour tout x tel que G(x) soit dans Df, F(G(x))=x
Celà signifie donc qui si j'applique G puis F ou si j'applique F puis G, on retombe sur notre élément de départ. On notera F
-1 cette fonction.
Où est la difficulté?La difficulté est subtile ici car elle réside dans la détermination de l'ensemble des x tel que l'égalité existe dans les deux sens. Car en effet cette ensemble est toujours inclus dans l'ensemble de définition des deux fonctions mais n'est pas forcément égale à celui-ci.
Ici, on sait que les fonctions sinus et cosinus sont définies sur
R et quel a fonction tangente est définie sur
R\{kPi/2, k un entier relatif}. Mais hélas elles n'admettent pas de fonction réciproque sur leur ensemble de définition.
Il faut donc commencer par apprendre les ensembles correspondants pour éviter toute erreur de manipulation qui entraînerait des erreurs de calculs et de compréhension à terme.
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La fonction Sinus définie de [-Pi/2, Pi/2] à valeur dans [-1,+1] admet pour fonction réciproque la fonction Arcsin définie sur [-1,+1] à valeur de [-Pi/2, Pi/2].Donc
la fonction Sinus admet une réciproque SEULEMENT sur [-Pi/2, Pi/2]!! Et
l'ensemble de définition de la fonction Arcsin est [-1,+1]* La fonction Cosinus définie de [0, Pi] à valeur dans [-1,+1] admet pour fonction réciproque la fonction Arccos définie sur [-1,+1] à valeur de [0, Pi].
Donc
la fonction Cosinus admet une réciproque SEULEMENT sur [0, Pi]!! Et
l'ensemble de définition de la fonction Arccos est [-1,+1]*La fonction Tangente définie sur ]-Pi/2, +Pi/2[ à valeur dans R admet pour réciproque la fonction Arctan définie sur R à valeur dans ]-Pi/2,+Pi/2[.
Donc
la fonction Tangente admet une réciproque SEULEMENT sur [-Pi/2, +Pi/2]!! Et
l'ensemble de définition de la fonction Arctan est RA partir de là, on sait que:
Si x appartient à [-1,1], on a: Cos(Arcos(x))=x et Sin(Arcsin(x))=x Et si x appartient à R, on a: Tan(Arctan(x))=xEt on a aussi:
Si x appartient à [0,Pi], Arcos(Cos(x))=x, Si x appartient à [-Pi/2, Pi/2], Arcsin(Sin(x))=x et si x appartient à ]-Pi/2,+Pi/2[, Arctan(Tan(x))=xOn peut retrouver grâce au relation entre la tangente et l'arc-tangente que la
limite en +infini de Arctan(x) est Pi/2 et la limite en -infini de Arctan(x) est -Pi/2.Maintenant, pour la première question de ton devoir par exemple. Pi/12 est dans l'intervalle [0,Pi], Donc Arccos(Cos(Pi/12))=Pi/12 et d'après ce qui est dans l'énoncer Arccos(Cos(Pi/12))= Arccos( [rac(6)+rac(2) ] /4 ).
En espérant que celà sera plus clair ainsi mais n'hésitez surtout pas à poser vos questions surtout.
Bon courage!