[PDF] Cours de mathématiques - Exo7





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Chapitre12 : Fonctions circulaires réciproques

https://www.immae.eu/cours/. Chapitre12 : Fonctions circulaires réciproques. I La fonction Arcsin. A) Étude. Soit f : [´ π. 2. π. 2. ] ÝÑ [´1



Synthèse de cours PanaMaths → Fonctions circulaires réciproques

Synthèse de cours PanaMaths. → Fonctions circulaires réciproques. PanaMaths. [1-4]. Août 2010. Définition. La fonction sinus définit une bijection de l' 







COURS DE MATH´EMATIQUES Modules M 1201 & M 1302

Généralités sur les fonctions circulaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9. IV.2 Fonction réciproque de la fonction sin : arcsin .



Fonctions usuelles (Exo7)

Sa bijection réciproque est la fonction arcsinus : arcsin : [−11] → [− π Pourquoi cos et sin s'appellent des fonctions trigonométriques circulaires alors ...



Chapitre13 : Fonctions hyperboliques

‚ Les fonctions cos et sin s'appellent des fonctions circulaires parce que le cercle d'équation x2+y2 = 1 On appelle Argsh la réciproque de cette bijection.



Feuille dexercices 7 Fonctions trigonométriques réciproques

Fonctions trigonométriques réciproques. Exercice 1. 1. Montrer que. 0 < arccos Sur quel ensemble cette fonction est-elle définie et continue ? (Soyez ...



Correction de la feuille 6 : Fonctions circulaires réciproques

1 − x2. = −x. √. 1 − x2 . Plus haut on a utilisé la formule pour la dérivée de arcsin qui se trouve page 5 des notes manuscrites de cours ( 



Fonctions trigonométriques réciproques

Les fonctions sinus cosinus définies de r dans l'intervalle [-1 ;1] sont des applications surjectives par définition



Chapitre12 : Fonctions circulaires réciproques

4.0 International ». https://www.immae.eu/cours/. Chapitre12 : Fonctions circulaires réciproques. I La fonction Arcsin. A) Étude. Soit f : [´.



Synthèse de cours PanaMaths ? Fonctions circulaires réciproques

Synthèse de cours PanaMaths. ? Fonctions circulaires réciproques. PanaMaths. [1-4]. Août 2010. Définition. La fonction sinus définit une bijection de l' 





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12?/07?/2021 La fonction In est la réciproque de la fonction exp. ... de cours pour les ensembles de définition des fonctions circulaires réciproques ...



Chapitre13 : Fonctions hyperboliques

4.0 International ». https://www.immae.eu/cours/ Les fonctions cos et sin s'appellent des fonctions circulaires parce que le cercle ... sa réciproque.



Fonctions usuelles

partie 2. Fonctions circulaires inverses La bijection réciproque de ln :]0+?[? R s'appelle la fonction exponentielle



Fonctions trigonométriques réciproques

Les fonctions sinus cosinus définies de r dans l'intervalle [-1 ;1] sont des applications surjectives sa fonction réciproque appelée arc sinus ainsi :.





Cours de mathématiques - Exo7

Fonctions circulaires et hyperboliques inverses La bijection réciproque de ln :]0+?[? s'appelle la fonction exponentielle



Fonctions réciproques

Théorème 1 Si f est une fonction bijective continue sur un intervalle alors sa fonction réciproque f L1 est aussi continue. 11.1.5 Fonction réciproque – Graphe.



[PDF] FONCTIONS CIRCULAIRES - Free

Elle admet donc sur cet intervalle une fonction réciproque définie sur R Cette fonction est appelée arc tangente et noté arctan ou parfois tan?1 1 2 3 ?1



[PDF] Synthèse de cours PanaMaths ? Fonctions circulaires réciproques

Synthèse de cours PanaMaths ? Fonctions circulaires réciproques La fonction réciproque de la fonction sinus est appelée « arc sinus » et est notée 



[PDF] Fonctions trigonométriques réciproques

Fonctions trigonométriques réciproques 1 Définitions Les fonctions sinus cosinus définies de r dans l'intervalle [-1 ;1] sont des applications 



[PDF] Fonctions circulaires et applications r´eciproques

Chapitre II - Fonctions circulaires et applications réciproques ? Quelques valeurs remarquables des fonctions sinus cosinus et tangente



[PDF] Feuille dexercices 7 Fonctions trigonométriques réciproques

Le graphe de admet des demi-tangente verticales en = ?1 et en = 1 5 Exercice 5 Soit la fonction définie par ( ) = arcsin(  



[PDF] Chapitre V Fonctions arcsin arccos arctan 1 Définitions 2 Propriétés

cours du mercredi 1/3/17 Chapitre V Fonctions arcsin arccos arctan On note arcsin : [?11] ? [??/2 ?/2] la fonction réciproque i e si ?1 ?



[PDF] Les fonctions de référence

6 Les fonctions circulaires réciproques On démontrera dans le cours d'analyse les résultats suivants Théorème 1 Soit f une application définie sur 





[PDF] Fonctions trigonométriques et hyperboliques réciproques

cos + sin ; ? Fonctions trigonométriques réciproques 1 Arc cosinus : La fonction : ? [?11] est surjective mais pas injective 

  • Comment calculer la fonction réciproque ?

    La réciproque d'une fonction f s'obtient en intervertissant les valeurs de x et de y puis en isolant y . Elle se note f?1 . On obtient le graphique d'une réciproque en faisant subir à notre fonction une réflexion par rapport à l'axe y=x .
  • Est-ce que Arccos est pair ?

    Proposition 2.1 a) Les fonctions arctan et arcsin sont impaires mais arccos n'est pas paire ; 1 Page 2 b) les fonctions arctan et arcsin sont strictement croissantes et la fonction arccos strictement décroissante.
  • Comment trouver la réciproque d'une fonction trigonométrique ?

    La réciproque de la fonction sinus de base est la fonction arc sinus qui s'intéresse à la mesure des angles (en radians) du cercle trigonométrique en fonction de l'ordonnée des points du cercle. La règle de la fonction arc sinus de base est f(x)=arcsin(x). f ( x ) = arcsin ? On note aussi cette fonction f(x)=sin?1(x).
  • La règle de la fonction arc tangente de base est f(x)=arctan(x). f ( x ) = arctan ? On note aussi cette fonction f(x)=tan?1(x). f ( x ) = tan ? 1 ?

Fonctions usuelles

de nouvelles fonctions : ch, sh, th, arccos, arcsin, arctan, Argch, Argsh, Argth.

Ces fonctions apparaissent naturellement dans la résolution de problèmes simples, en particulier issus de la physique.

Par exemple lorsqu"un fil est suspendu entre deux poteaux (ou un collier tenu entre deux mains) alors la courbe

dessinée est unechaînettedont l"équation fait intervenir le cosinus hyperbolique et un paramètrea(qui dépend de la

longueur du fil et de l"écartement des poteaux) : y=achxa

1. Logarithme et exponentielle

1.1. LogarithmeProposition 1.

Il existe une unique fonction, notéeln :]0,+1[!Rtelle que : ln

0(x) =1x

(pour tout x>0)etln(1) =0. De plus cette fonction vérifie (pour tout a,b>0) :

1.ln(ab) =lna+lnb,

2.ln(1a

) =lna,

3.ln(an) =nlna, (pour tout n2N)

4.lnest une fonction continue, strictement croissante et définit une bijection de]0,+1[surR,

5.limx!0ln(1+x)x

=1, 6. la fonction lnest concave etlnx6x1(pour tout x>0). FONCTIONS USUELLES1. LOGARITHME ET EXPONENTIELLE2xy lnxe1 10

Remarque.

lnxs"appelle lelogarithme naturelou aussilogarithme néperien. Il est caractérisé parln(e) =1. On définit le

logarithme en baseapar log a(x) =ln(x)ln(a)

De sorte que log

a(a) =1.

Poura=10on obtient lelogarithme décimallog10qui vérifielog10(10) =1(et donclog10(10n) =n). Dans la

pratique on utilise l"équivalence :x=10y()y=log10(x)En informatique intervient aussi le logarithme en base 2 : log

2(2n) =n.

Démonstration.

L"existence et l"unicité viennent de la théorie de l"intégrale :ln(x) =Rx 11t dt. Passons aux propriétés.

1.Posonsf(x) =ln(x y)ln(x)oùy>0est fixé. Alorsf0(x) =yln0(x y)ln0(x) =yx y

1x=0. Doncx7!f(x)a

une dérivée nulle, donc est constante et vautf(1) =ln(y)ln(1) =ln(y). Donc ln(x y)ln(x) =ln(y).

2.

D"une part ln (a1a

) =lna+ln1a , mais d"autre part ln(a1a ) =ln(1) =0. Donc lna+ln1a =0. 3.

Similaire ou récurrence.

4. ln est dérivable donc continue,ln0(x) =1x >0donc la fonction est strictement croissante. Commeln(2)>ln(1) =0 alorsln(2n) =nln(2)!+1(lorsquen!+1). Donclimx!+1lnx= +1. Delnx=ln1xon déduit

limx!0lnx=1. Par le théorème sur les fonctions continues et strictement croissantes,ln:]0,+1[!Rest

une bijection. 5. lim x!0ln(1+x)x est la dérivée de ln au pointx0=1, donc cette limite existe et vaut ln0(1) =1. 6. ln 0 (x) =1xest décroissante, donc la fonctionlnest concave. Posonsf(x) =x1lnx;f0(x) =11x. Par une étude de fonctionfatteint son minimum enx0=1. Doncf(x)>f(1) =0. Donc lnx6x1.1.2. Exponentielle

Définition 1.

La bijection réciproque de ln :]0,+1[!Rs"appelle la fonctionexponentielle, notée exp :R!]0,+1[.

FONCTIONS USUELLES1. LOGARITHME ET EXPONENTIELLE3xyexpxe 1 10

Pourx2Ron note aussiexpour expx.Proposition 2.

La fonction exponentielle vérifie les propriétés suivantes : •exp(lnx) =x pour tout x>0etln(expx) =x pour tout x2R• exp(a+b) =exp(a)exp(b) exp(nx) = (expx)n exp:R!]0,+1[est une fonction continue, strictement croissante vérifiantlimx!1expx=0et limx!+1exp= +1.

La fonction exponentielle est dérivable etexp0x=expx, pour tout x2R. Elle est convexe etexpx>1+x.Remarque.

La fonction exponentielle est l"unique fonction qui vérifieexp0(x) =exp(x)(pour toutx2R) etexp(1) =e. Où

e'2,718... est le nombre qui vérifie lne=1.

Démonstration.Ce sont les propriétés du logarithme retranscrites pour sa bijection réciproque.

Par exemple pour la dérivée : on part de l"égalitéln(expx) =xque l"on dérive. Cela donneexp0(x)ln0(expx) =1

donc exp0(x)1expx=1 et ainsi exp0(x) =expx.1.3. Puissance et comparaison

Par définition, poura>0 etb2R,a

b=expblnaRemarque. •pa=a12 =exp12 lna npa=a1n =exp1n lna(laracinen-èmedea) On note aussi expxparexce qui se justifie par le calcul :ex=expxlne=exp(x).

Les fonctionsx7!axs"appellent aussi des fonctions exponentielles et se ramènent systématiquement à la fonction

exponentielle classique par l"égalitéax=exp(xlna). Il ne faut surtout pas les confondre avec les fonctions

puissancesx7!xa.Proposition 3.

Soit x,y>0et a,b2R.

•x a+b=xaxb•x a=1x a•(x y)a=xaya•(xa)b=xab

FONCTIONS USUELLES1. LOGARITHME ET EXPONENTIELLE4•ln(xa) =alnxComparons les fonctions lnx, expxavecx:Proposition 4.

lim x!+1lnxx =0etlimx!+1expxx = +1.xyx a(a>1)x a(a<1)expxlnxx 1 10

Démonstration.

1. On a vu ln x6x1 (pour toutx>0). Donc lnx6xdonclnpxpx

61. Cela donne

06lnxx

=ln€px

2Šx

=2lnpx x =2lnpxpx 1px 62px

Cette double inégalité entraîne lim

x!+1lnxx =0. 2. On a vu exp x>1+x(pour toutx2R). Donc expx!+1(lorsquex!+1). xexpx=ln(expx)expx=lnuuLorsquex!+1alorsu=expx!+1et donc par le premier pointlnuu !0. Doncxexpx!0et reste positive, ainsi limx!+1expxx = +1.Mini-exercices. 1.

Montrer que ln (1+ex) =x+ln(1+ex), pour toutx2R.

2.

Étudier la fonctionf(x) =ln(x2+1)ln(x)1. Tracer son graphe. Résoudre l"équation(f(x) =0). Idem avec

g(x) =1+lnxx . Idem avech(x) =xx. 3.

Expliquer comment log

10permet de calculer le nombre de chiffres d"un entiern.

4. Montrerln(1+x)>xx22pourx>0(faire une étude de fonction). Idem avecex>1+x+x22pour toutx>0. 5. Calculer la limite de la suite définie par un=1+1n nlorsquen!+1. Idem avecvn=1n netwn=n1n FONCTIONS USUELLES2. FONCTIONS CIRCULAIRES INVERSES5

2. Fonctions circulaires inverses

2.1. ArccosinusConsidérons la fonction cosinuscos:R![1,1],x7!cosx. Pour obtenir une bijection à partir de cette fonction,

il faut considérer la restriction de cosinus à l"intervalle[0,]. Sur cet intervalle la fonction cosinus est continue et

strictement décroissante, donc la restriction cos j:[0,]![1,1] est une bijection. Sa bijection réciproque est la fonctionarccosinus: arccos :[1,1]![0,]xy cosx0 2

2+11xy

arccosx011 2 On a donc, par définition de la bijection réciproque : cos arccos(x)=x8x2[1,1] arccoscos(x)=x8x2[0,]Autrement dit : Six2[0,]cos(x) =y()x=arccosyTerminons avec la dérivée de arccos : arccos

0(x) =1p1x28x2]1,1[Démonstration.On démarre de l"égalité cos(arccosx) =xque l"on dérive :

cos(arccosx) =x =) arccos0(x)sin(arccosx) =1 =)arccos0(x) =1sin(arccosx) =)arccos0(x) =1p1cos2(arccosx)() =)arccos0(x) =1p1x2

FONCTIONS USUELLES2. FONCTIONS CIRCULAIRES INVERSES6Le point crucial()se justifie ainsi : on démarre de l"égalitécos2y+sin2y=1, en substituanty=arccosxon obtient

cos2(arccosx)+sin2(arccosx) =1doncx2+sin2(arccosx) =1. On en déduit :sin(arccosx) = +p1x2(avec le signe+car arccosx2[0,], et donc on a sin(arccosx)>0).2.2. Arcsinus

La restriction

sin j:[2 ,+2 ]![1,1] est une bijection. Sa bijection réciproque est la fonctionarcsinus: arcsin :[1,1]![2 ,+2 ]xysinx0 2

2+11xy

arcsinx011 2 2 sin arcsin(x)=x8x2[1,1] arcsinsin(x)=x8x2[2 ,+2 ]Six2[2 ,+2 ]sin(x) =y()x=arcsinyarcsin

0(x) =1p1x28x2]1,1[2.3. Arctangente

La restriction

tan j:]2 ,+2 [!R est une bijection. Sa bijection réciproque est la fonctionarctangente: arctan :R!]2quotesdbs_dbs35.pdfusesText_40
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