Mathématiques du secondaire qualifiant

Trigonométrie (2_2)

2- Les équations trigonométriques fondamentales

2.1 Rappel

Soient x et y deux nombres réels.
1) x≡y[2π] signifie qu'il existe k∈ℤ
tel que x=y+2kπ (ou x-y=2kπ).

Exemple

-7π π [2π]
4 4

Parce que

-7π - π = 2x(-1)π
4 4

il existe k=-1∈ℤ.

2) x≡y[π] signifie qu'il existe k∈ℤ
tel que x=y+kπ (ou x-y=kπ).

Exemple

22π π [π]
3 3

parce que

22π - π = 7π
3 3

il existe k=7∈ℤ.

x 0 π π π π
6 4 3 2
sinx 0 1 √2 √3 1
2 2 2
cosx 1 √3 √2 1 0
2 2 2
tanx 0 √3 1 √3 ×
3

2.2 L'équation sinx = a

2.2.1 Cas particuliers

1) Si a=0 alors sinx=sin0=sinπ=0 signifie (x=0+2kπ ou x=π+2kπ).
donc sinx=0 signifie x=kπ tel que k∈ℤ.
2) Si a=1 alors sinx=1 signifie

sin x = sin π
2
signifie x = π + 2kπ tel que k∈ℤ
2

3) Si a=-1 alors sinx=-1 signifie

sinx = sin - π
2

signifie

x = - π + 2kπ tel que k∈ℤ
2

4) Si a∈]-1;1[ alors il existe y∈IR
tel que a=siny=sin(π-y)
donc sinx=a signifie (x=y+2kπ ou x=π-y+2k'π) tel que k et k'∈ℤ.

2.2.2 Propriété

Soient x∈IR et a∈IR.
On considère l'équation (E): sinx=a et S son ensemble des solutions dans IR.
1) Si a>1 ou a<-1 l'équation (E) n'a pas de solution.
2) Si -1≤a≤1 il existe un réel y tel que sin(y)=a et de plus
(x=y+2kπ) ou (x=π-y+2kπ) tel que k et k'∈ℤ.
S={y+2kπ;π-y+2k'π/k et k'∈ℤ et siny=a}.