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Terminale Approfondissement gratuit

Résoudre cos x = un demi sur [0 ; 2π] (problème)

Énoncé

Résoudre l'équation cos⁡x=12\cos x = \dfrac{1}{2} sur l'intervalle [ 0 ;2π ][\,0\,;2\pi\,].

Mode élève : cherche d'abord par toi-même (les coups de pouce sont là pour t'aider), puis passe en vue « Corrigé » pour vérifier.

Voir le corrigé détaillé
  1. 1. Reconnaître une valeur remarquable

    On cherche les angles dont le cosinus vaut 12\dfrac{1}{2}. D'après le tableau des valeurs remarquables, cos⁡π3=12\cos\dfrac{\pi}{3} = \dfrac{1}{2} : l'angle π3\dfrac{\pi}{3} est donc une solution sur [ 0 ;2π ][\,0\,;2\pi\,].
  2. 2. Chercher l'autre solution avec le cercle

    Sur le cercle trigonométrique, deux points ont la même abscisse 12\dfrac{1}{2} : ils sont symétriques par rapport à l'axe des abscisses. Au point π3\dfrac{\pi}{3} correspond donc un second angle 2π−π3=6π3−π3=5π32\pi - \dfrac{\pi}{3} = \dfrac{6\pi}{3} - \dfrac{\pi}{3} = \dfrac{5\pi}{3}, qui appartient bien à [ 0 ;2π ][\,0\,;2\pi\,].
  3. 3. Vérifier les deux solutions

    Contrôle : cos⁡π3=12\cos\dfrac{\pi}{3} = \dfrac{1}{2}, et cos⁡5π3=cos⁡(2π−π3)=cos⁡π3=12.\cos\dfrac{5\pi}{3} = \cos\left(2\pi - \dfrac{\pi}{3}\right) = \cos\dfrac{\pi}{3} = \dfrac{1}{2}. Les deux valeurs conviennent, et il n'y en a pas d'autre sur [ 0 ;2π ][\,0\,;2\pi\,].
Réponse finale
S={ π3 ; 5π3 }S = \left\{\ \dfrac{\pi}{3}\ ;\ \dfrac{5\pi}{3}\ \right\}

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