Mathématiques du secondaire qualifiant

Trigonométrie (2_8)

3- Les inéquations trigonométriques fondamentales

3.1 L'inéquation sinx≥a

3.1.1 Propriété

Soit x∈IR
Si x∈[-π;0] alors sinx≤0.
Si x∈[0;π] alors sinx≥0.

En général
Si x∈[-π+2kπ;0+2kπ] alors sinx≤0.
Si x∈[0+2kπ;π+2kπ] alors sinx ≥0.

3.1.2 Exemple

Résoudre dans I=[-π;π] l'inéquation
2sinx≥-√2.

Correction
2) Nous résolvons l'équation
(E): 2sinx=-√2 dans IR.
(E): 2sinx=-√2 signifie

sinx = -√2
2
sin( ) = -√2
4 2

donc (E) signifie

sinx = sin( )
4
ou x = +2kπ k et k'∈ℤ
4
x = π - +2k'π
4

2) Nous encadrons les solutions sur l'intervalle I=[-π;π].
(a)

-π ≤ + 2kπ ≤ π
4
-1 ≤ -1 + 2k ≤ 1
4

signifie

-1 - -1 ≤+2k ≤ 1- -1
4 4

Signifie

-3 ≤ k ≤ 5
8 8

k∈ℤ donc k=0 ainsi

x = - π
4

(b)

-π ≤ + 2k'π ≤ π
4

Signifie

-1 ≤ 5 + 2k' ≤ 1
4

signifie

-1 - 5 ≤ + 2k' ≤ 1 - 5
4 4

signifie

-9 ≤k'≤ -1
8 8

k'∈ℤ donc k'=-1 ainsi

x = - 3π
4

3) On représente ces solutions sur un axe ou sur le cercle trigonométrique (C)
(-π)---(-3π4)---(-π/2)---(-π/4)---(0)
(0)---(π/2)---(π)
alors

S = [-π ; -3π ]∪[ ; π]
4 4