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( | -π | ) = | -√2 |
4 | 2 |
donc (E) signifie
sinx = sin( | -π | ) |
4 |
ou | x = | -π | +2kπ | k et k'∈ℤ |
4 | ||||
x = π - | -π | +2k'π | ||
4 |
2) Nous encadrons les solutions sur l'intervalle I=[-π;π].
(a)
-π ≤ | -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 ≤ | 5π | + 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 | ; | π] |
4 | 4 |