FORMULAIRE SUR LES FONCTIONS HYPERBOLIQUES
Formule de puissance : (chx + shx)n = ch(nx) + sh(nx) pour tout n ? N. th(2x) = 2thx. 1 + th2x. 9. Formules de linéarisation : ch2x = ch(2x)+1.
Chapitre13 : Fonctions hyperboliques
2 x = (ch x ´ sh x)(ch x + sh x) = e´xex = 1. B) Étude de la fonction sh (sinus hyperbolique). ‚ On voit tout de suite qu'elle est impaire
Fonctions hyperboliques et applications r´eciproques
Le graphe de la fonction ch admet donc l'axe des ordonnées pour axe de symétrie. La fonction sh est dérivable sur R et sa dérivée est ch. ... 1 + e?2x.
Développements limités usuels en 0
sin 2x. 4. R tan2 x tan x ? x. ] ? ?. 2. + k? ; ?. 2+ k? [ cotan2 x. ? cotan x ? x. ] k? ;(k + 1)? [ sh 2 x sh 2x. 4. ? x. 2. R ch 2 x sh 2x.
Chapitre 3 CALCUL DE PRIMITIVES
ch 2x. = 1 ? th 2x th x. 1 sh 2x ex sin 2x ? 2ex cos 2x ? 4 ... La premi`ere primitive se calcule facilement car 2(x ? a) est la dérivée de (x ...
FORMULAIRE dINTÉGRATION Dans ce qui suit c est une
ch 2x. = ?. (1 ? th 2x) dx = th x + c. ? cos2 x dx = x. 2. + sin 2x. 4. + c. ? sin2 x dx = x. 2 ? sin 2x. 4. + c. ? tanx dx = ?ln
Exercices de mathématiques - Exo7
ch(lnx)+sh(lnx) x . Correction ?. [005095]. Exercice 13 **. Résoudre dans R les équations suivantes : 1. chx = 2. 2. arcsin(2x) = arcsinx+arcsin(x?2)
Fonctions circulaires et hyperboliques inverses
Commencer par calculer Cn +Sn et Cn ?Sn à l'aide des fonctions ch et sh. Alors en prenant la tangente des deux membres
Équations différentielles
ch(2x). Indication ?. Correction ?. Vidéo ?. [006998]. Exercice 9. Résoudre
[PDF] FORMULAIRE SUR LES FONCTIONS HYPERBOLIQUES
ch(2x) = ch2x + sh2x sh(2x) = 2shxchx th(2x) = 2thx 1 + th2x 9 Formules de linéarisation : ch2x = ch(2x)+1 2 sh2x = ch(2x) ? 1 2 th2x = ch(2x) ? 1
[PDF] Chapitre13 : Fonctions hyperboliques - Melusine
2 x = (ch x ´ sh x)(ch x + sh x) = e´xex = 1 B) Étude de la fonction sh (sinus hyperbolique) ‚ On voit tout de suite qu'elle est impaire
[PDF] Les fonctions de référence
Définition 7 La fonction cosinus hyperbolique notée ch est la partie paire de la fonction exponentielle et la fonction sinus hyperbolique notée sh est la
[PDF] Ch 4 FONCTIONS HYPERBOLIQUESpdf
Cette fonction est continue et définie sur \ et sa dérivée s'écrit : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ' ' xLn a xLn a x x a e Ln a e Ln a a = = =
[PDF] Fonctions hyperboliques et applications r´eciproques
La fonction sh est dérivable sur R et sa dérivée est ch ch et sh sont dérivables sur R (ce sont des sommes de fonctions dérivables) 1 + e?2x
[PDF] Fonctions circulaires et hyperboliques inverses - Exo7
Donc ch(3argchx)=(2x2 ?1)x+2x ? x2 ?1 ? x2 ?1 = x(4x2 ?3) Correction de l'exercice 12 ? La fonction argch est définie sur [1+?[ Or 1
[PDF] sh(x) = b) La fonction cosinus hyperbolique : ch(x) - Normale Sup
b) La fonction cosinus hyperbolique : ch(x) = ex + e ?x 2 Pour tout x ? R ch (x) = ex ? e?x 2 = sh(x) Or sh(0) = 0 et d'après ci-dessus
[PDF] 9 fonctions hyperboliques
On appelle fonction sinus hyperbolique cosinus hyperbolique tangente hyperbolique et cotangente hyperbolique qu'on note respectivement sh ch
Sinus et cosinus hyperbolique - ChronoMath
sh(ix) = i sin x eu égard à la formule d'Euler : ex = cos x + i sin x ch2x - sh2x = 1 (ch x + sh x)n = ch nx + sh nx » de Moivre
C'est quoi CHX ?
cosinus hyperbolique : ch(x)=ex+e?x2. ch ( x ) = e x + e ? x 2 . C'est une fonction indéfiniment dérivable dont la courbe représentative est : tangente hyperbolique : th(x)=ex?e?xex+e?x.Comment calculer le ch ?
ch(ix) = cos x eu égard à la formule d'Euler : eix = cos x + i.Comment calculer le sinus hyperbolique ?
La fonction sinus hyperbolique est la fonction sinh : R ? R définie par sinh(x) = ex ? e?x 2 . La fonction tangente hyperbolique est la fonction tanh : R ? R définie par tanh(x) = sinh(x) cosh(x) = ex ? e?x ex + e?x .- ? Pour la fonction sh, il suffit de l'étudier sur [0,+?[ puisqu'il s'agit d'une fonction impaire. La dérivée de sh est ch et on a vu que chx ? 1 > 0 pour tout x ? R donc sh est strictement croissante sur R. On a ch0 = 1 donc le graphe de sh admet la droite ? d'équation y = x pour tangente en 0.
Fonctions circulaires et hyperboliques inverses
Corrections de Léa Blanc-Centi.
1 Fonctions circulaires inverses
Exercice 1Vérifier
arcsinx+arccosx=p2 et arctanx+arctan1x =sgn(x)p2 Une statue de hauteursest placée sur un piédestal de hauteurp. 1.À quelle distance x0doit se placer un observateur (dont la taille est supposée négligeable) pour voir la
statue sous un angle maximala0? 2.Vérifier que a0=arctans2
pp(p+s). 3.Application à la statue de la liberté : haute de 46 mètres a vecun piédestal de 47 mètres.
Écrire sous forme d"expression algébrique
1. sin (arccosx);cos(arcsinx);cos(2arcsinx). 2. sin (arctanx);cos(arctanx);sin(3arctanx).Résoudre les équations suivantes:
1. arccos x=2arccos34 2. arcsin x=arcsin25 +arcsin35 3. arctan 2x+arctanx=p4Montrer que pour toutx>0, on a
arctan 12x2 =arctanxx+1 arctanx1xEn déduire une expression deSn=nå
k=1arctan12k2 et calculer lim n!+¥Sn. 1 Soitz=x+iyun nombre complexe, oùx=Rezety=Imz. On sait que sizest non nul, on peut l"écrire de façon unique sous la formez=x+iy=reiq, oùq2]p;p]etr=px2+y2.r
0z=x+iyxy
q 1.Montrer que si x>0, alorsq=arctanyx
2.Montrer que si q2]p;p[, alorsq=2arctansinq1+cosq.
3. En déduire que si zn"est pas réel négatif ou nul, on a l"égalité q=2arctan yx+px 2+y2!Exercice 7Simplifier l"expression
2ch2(x)sh(2x)xln(chx)ln2et donner ses limites en¥et+¥.
Soitx2R. On poset=arctan(shx).
1.Établir les relations
tant=shx1cost=chxsint=thx 2.Montrer que x=lntant2
+p4Soitxun réel fixé. Pourn2N, on pose
C n=nå k=1ch(kx)etSn=nå k=1sh(kx):CalculerCnetSn.
2 Soitaetbdeux réels positifs tels quea2b2=1. Résoudre le système ch(x)+ch(y) =2a sh(x)+sh(y) =2bExercice 11Simplifier les expressions suivantes:
1. ch (argshx);th(argshx);sh(2argshx). 2. sh (argchx);th(argchx);ch(3argchx). Étudier le domaine de définition de la fonctionfdéfinie par f(x) =argch12 x+1x et simplifier son expression lorsqu"elle a un sens. Montrer que l"équation argshx+argchx=1 admet une unique solution, puis la déterminer.Indication pourl"exer cice1 NFaire une étude de fonction. La fonction sgn(x)est lafonction signe: elle vaut+1 six>0,1 six<0 (et 0 si
x=0).Indication pourl"exer cice2 NFaire un dessin. Calculer l"angle d"observationaen fonction de la distancexet étudier cette fonction. Pour
simplifier l"expression dea0, calculer tana0à l"aide de la formule donnant tan(ab).Indication pourl"exer cice3 NIl faut utiliser les identités trigonométriques classiques.
Indication pour
l"exer cice4 NOn compose les équations par la bonne fonction (sur le bon domaine de définition), par exemple cosinus pour
la première. Pour la dernière, commencer par étudier la fonction pour montrer qu"il existe une unique solution.Indication pourl"exer cice5 NDériver la différence des deux expressions.
Indication pour
l"exer cice7 NOn trouve1+e2xln(1+e2x).Indication pourl"exer cice8 NPour la première question calculer
1cos2t. Pour la seconde question, vérifier quey=lntant2
+p4 est biendéfini et calculer shy.Indication pourl"exer cice9 NCommencer par calculerCn+SnetCnSnà l"aide des fonctions ch et sh.Indication pourl"exer cice10 NPoserX=exetY=eyet se ramener à un système d"équations du type somme-produit.Indication pourl"exer cice12 NOn trouvef(x) =jlnxjpour toutx>0.Indication pourl"exer cice13 NFaire le tableau de variations def:x7!argshx+argchx.4
Correction del"exer cice1 N1.Soit fla fonction définie sur[1;1]parf(x) =arcsinx+arccosx:fest continue sur l"intervalle[1;1],
et dérivable sur]1;1[. Pour toutx2]1;1[,f0(x) =1p1x2+1p1x2=0. Ainsifest constante sur ]1;1[, donc sur[1;1](car continue aux extrémités). Orf(0) =arcsin0+arccos0=p2 donc pour tout x2[1;1],f(x) =p2 2.Soit g(x) =arctanx+arctan1x
. Cette fonction est définie sur]¥;0[et sur]0;+¥[(mais pas en 0). On a g0(x) =11+x2+1x
211+1x
2=0; doncgest constante sur chacun de ses intervalles de définition:g(x) =c1sur]¥;0[etg(x) =c2sur ]0;+¥[. Sachant arctan1=p4 , on calculeg(1)etg(1)on obtientc1=p2 etc2= +p2.Correction del"exer cice2 N1.On note xla distance de l"observateur au pied de la statue. On noteal"angle d"observation de la statue
seule, etbl"angle d"observation du piédestal seul.s p xa b Nous avons les relations trigonométriques dans les triangles rectangles : tan(a+b) =p+sx et tanb=pxOn en déduit les deux identités :
a+b=arctanp+sx etb=arctanpx à partir desquelles on obtienta=a(x) =arctanp+sx arctanpx Étudions cette fonction sur]0;+¥[: elle est dérivable et a0(x) =s+px
21+s+px
2px 21+px2=s(x2+p2)(x2+(s+p)2)p(p+s)x2
Ainsia0ne s"annule sur]0;+¥[qu"enx0=pp(p+s). Par des considérations physiques, à la limite en
0 et en+¥, l"angleaest nul, alors enx0nous obtenons un angleamaximum. Donc la distance optimale
de vision estx0=pp(p+s). 52.Pour calculer l"angle maximum a0correspondant, on pourrait calculera0=a(x0)à partir de la définition
de la fonctiona(x). Pour obtenir une formule plus simple nous utilisons la formule trigonométrique
suivante : sia,betabsont dans l"intervalle de définition de la fonction tan, alors tan(ab) = tanatanb1+tanatanb, ce qui donne ici tana0=tan(a0+b0)b0=p+sx 0px01+p+sx
0px0=s2x0=s2
pp(p+s)Commea02]p2
;p2 [, on en déduita0=arctans2x0=arctans2 pp(p+s). 3.Pour la statue de la liberté, on a la hauteur de la statue s=46 mètres et la hauteur du piédestalp=47
mètres. On trouve donc x0=pp(p+s)'65;40mètresa0=arctans2
pp(p+s)'19: Voici les représentations de la statue et de la fonctiona(x)pour ces valeurs desetp.s p x 0a 0b0xa(x)a(x)a
0x 00Correction de
l"exer cice3 N1.sin
2y=1cos2y, donc siny=p1cos2y. Avecy=arccosx, il vient sin(arccosx) =p1x2.
Or arccosx2[0;p], donc sin(arccosx)est positif et finalement sin(arccosx) = +p1x2. De la même manière on trouve cos(arcsinx) =p1x2. Or arcsinx2[p2 ;p2 ], donc cos(arcsinx)est positif et finalement cos(arcsinx) = +p1x2. Ces deux égalités sont à connaître ou à savoir retrouver très rapidement : sin(arccosx) =p1x2=cos(arcsinx): Enfin, puisque cos(2y) =cos2ysin2y, on obtient avecy=arcsinx, cos(2arcsinx) = (p1x2)2x2=12x2: 2. Commençons par calculer sin (arctanx), cos(arctanx). On utilise l"identité 1+tan2y=1cos2yavecy=
arctanx, ce qui donne cos2y=11+x2et sin2y=1cos2y=x21+x2. Il reste à déterminer les signes de cos(arctanx) =1p1+x2et sin(arctanx) =xp1+x2Ory=arctanxdoncy2]p2 ;p2 [etya le même signe quex: ainsicosy>0, etsinyalemêmesignequeyetdoncquex. Finalement, onacos(arctanx)=1p1+x2 et sin(arctanx) =xp1+x2. 6Il ne reste plus qu"à linéariser sin(3y):
sin(3y) =sin(2y+y) =cos(2y)sin(y)+cos(y)sin(2y) = (2cos2y1)siny+2sinycos2y =4sinycos2ysinyMaintenant
sin(3arctanx) =sin(3y) =4sinycos2ysiny =4x(1+x2)3=2xp1+x2=x(3x2)(1+x2)3=2Remarque :la méthode générale pour obtenir la formule de linéarisation de sin(3y)est d"utiliser les
nombres complexes et la formule de Moivre. On développe cos(3y)+isin(3y) = (cosy+isiny)3=cos3y+3icos2ysiny+puis on identifie les parties imaginaires pour avoir sin(3y), ou les parties réelles pour avoir cos(3y).Correction del"exer cice4 N1.On vérifie d"abord que 2 arccos
342[0;p](sinon, l"équation n"aurait aucune solution). En effet, par
définition, la fonction arccos est décroissante sur[1;1]à valeurs dans[0;p], donc puisque12 63461
on aquotesdbs_dbs4.pdfusesText_8
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