Soit x un réel appartenant à l'intervalle [π/2; π[ tel que tan x = -3/4. a) Démontrer que 1 + tan²x = 1/cos²x. b) Déterminer les valeurs de cos x et sin x. 2. Déterminer les valeur... Soit x un réel appartenant à l'intervalle [π/2; π[ tel que tan x = -3/4. a) Démontrer que 1 + tan²x = 1/cos²x. b) Déterminer les valeurs de cos x et sin x. 2. Déterminer les valeurs exactes de cos(59π/3) et sin(-59π/4). 3. Sachant que π/12 = π/3 - π/4, calculer les valeurs exactes de cos(π/12) et sin(π/12). 4. Démontrer que tan²x - sin²x = tan x . sin²x.

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Understand the Problem

La question porte sur plusieurs exercices de trigonométrie, demandant des démonstrations et des calculs de valeurs exactes de fonctions trigonométriques à partir de diverses équations et intervalles donnés.

Answer

Les valeurs exactes sont \( \cos\left(\frac{59\pi}{3}\right) = -\frac{1}{2} \), \( \sin\left(\frac{-59\pi}{4}\right) = \frac{\sqrt{2}}{2} \), \( \cos\left(\frac{\pi}{12}\right) = \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4} \), \( \sin\left(\frac{\pi}{12}\right) = \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4} \).
Answer for screen readers
  • Les valeurs exactes de ( \cos\left(\frac{59\pi}{3}\right) ) et ( \sin\left(\frac{-59\pi}{4}\right) ) sont respectivement ( -\frac{1}{2} ) et ( \frac{\sqrt{2}}{2} ).
  • Les valeurs exactes de ( \cos\left(\frac{\pi}{12}\right) ) et ( \sin\left(\frac{\pi}{12}\right) ) sont respectivement ( \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4} ) et ( \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4} ).

Steps to Solve

  1. Démontrer l'identité donnée Pour prouver que (1 + \tan^2 x = \frac{1}{\cos^2 x}), utilise l'identité de Pythagore :
    $$ \tan x = \frac{\sin x}{\cos x} $$
    Donc,
    $$ \tan^2 x = \frac{\sin^2 x}{\cos^2 x} $$
    Ajoute 1 aux deux côtés :
    $$ 1 + \tan^2 x = 1 + \frac{\sin^2 x}{\cos^2 x} = \frac{\cos^2 x + \sin^2 x}{\cos^2 x} = \frac{1}{\cos^2 x} $$

  2. Déterminer les valeurs de ( \cos x ) et ( \sin x ) Utiliser la relation ( \tan^2 x = \frac{1 - \cos^2 x}{\cos^2 x} ) et résouds pour ( \cos x ) et ( \sin x ).

  3. Calculer les valeurs exactes de ( \cos\left(\frac{59\pi}{3}\right) ) et ( \sin\left(\frac{-59\pi}{4}\right) ) Remarquer que : $$ \frac{59\pi}{3} = 19\pi + \frac{2\pi}{3} \Rightarrow \cos\left(\frac{59\pi}{3}\right) = \cos\left(\frac{2\pi}{3}\right) = -\frac{1}{2} $$
    Pour ( \sin\left(\frac{-59\pi}{4}\right) ), vérifier d'abord l'angle équivalent dans le cercle trigonométrique :
    $$ \frac{-59\pi}{4} + 15\pi = \frac{3\pi}{4} \Rightarrow \sin\left(\frac{-59\pi}{4}\right) = \sin\left(\frac{3\pi}{4}\right) = \frac{\sqrt{2}}{2} $$

  4. Calculer les valeurs de ( \cos\left(\frac{\pi}{12}\right) ) et ( \sin\left(\frac{\pi}{12}\right) ) Utiliser les identités trigonométriques pour des angles spéciaux : $$ \cos\left(\frac{\pi}{12}\right) = \cos\left(15^\circ\right) = \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4} $$
    $$ \sin\left(\frac{\pi}{12}\right) = \sin\left(15^\circ\right) = \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4} $$

  5. Utiliser les identités trigonométriques pour démontrer l'égalité de ( \tan^2 x = \tan x \cdot \sin^2 x ) En prenant en compte les identités, montrer que cela est vrai par substitution.

  • Les valeurs exactes de ( \cos\left(\frac{59\pi}{3}\right) ) et ( \sin\left(\frac{-59\pi}{4}\right) ) sont respectivement ( -\frac{1}{2} ) et ( \frac{\sqrt{2}}{2} ).
  • Les valeurs exactes de ( \cos\left(\frac{\pi}{12}\right) ) et ( \sin\left(\frac{\pi}{12}\right) ) sont respectivement ( \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4} ) et ( \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4} ).

More Information

Ces identités sont fondamentales en trigonométrie et sont souvent utilisées pour résoudre des équations et des problèmes d'angles proches.

Tips

  • Évaluer incorrectement les angles coterminales. Toujours réduire l'angle dans l'intervalle ( [0, 2\pi] ) avant de prendre le cosinus ou le sinus.
  • Oublier d’utiliser les identités trigonométriques pour simplifier les calculs avant de évaluer des fonctions.

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