Équations trigonométriques

Équations cos⁡x=a\cos x = a

Si ∣a∣>1|a| > 1, aucune solution. Si ∣a∣≤1|a| \leq 1, on utilise un angle particulier α\alpha tel que cos⁡α=a\cos\alpha = a, puis :

x=±α+2kπ(k∈Z).x = \pm \alpha + 2k\pi \quad (k \in \mathbb{Z}).

Exemple. cos⁡x=12\cos x = \dfrac{1}{2} donne x=±π3+2kπx = \pm\dfrac{\pi}{3} + 2k\pi.

ExerciceÉtape 1/5

Équations cos x = a

L'équation cos⁡x=2\cos x = 2…

Équations sin⁡x=a\sin x = a

De même, si ∣a∣≤1|a| \leq 1 et sin⁡α=a\sin\alpha = a :

x=α+2kπoux=π−α+2kπ.x = \alpha + 2k\pi \quad \text{ou} \quad x = \pi - \alpha + 2k\pi.

Exemple. sin⁡x=12\sin x = \dfrac{1}{2} donne x=π6+2kπx = \dfrac{\pi}{6} + 2k\pi ou x=5π6+2kπx = \dfrac{5\pi}{6} + 2k\pi.

ExerciceÉtape 1/4

Équations sin x = a

Si sin⁡α=a\sin\alpha = a, une première famille de solutions de sin⁡x=a\sin x = a est…

Réduire avant de résoudre

On ramène souvent l'équation à une forme cos⁡u=a\cos u = a ou sin⁡u=a\sin u = a (angles associés, duplication…).

Exemple. cos⁡(2x)=0\cos(2x) = 0 devient 2x=π2+kπ2x = \dfrac{\pi}{2} + k\pi, donc x=π4+kπ2x = \dfrac{\pi}{4} + \dfrac{k\pi}{2}.

ExerciceÉtape 1/5

Réduire une équation trigonométrique

Données de l'exercice

On veut résoudre l'équation cos⁡(2x)=0\cos(2x) = 0.

Quelle est la première étape ?