Bonjour,
1) Nous allons l'équation suivante:2cos(4x)-1=02cos(4x)=1cos(4x)=1/2
comme on a:cos(π/3)=1/2 et cos(5π/3)=1/2, on peut écrire:cos(4x)=cos(π/3)=cos(5π/3)Il vient alors les solution:4x=(π/3)+2kπ avec k∈Z4x=(5π/3)+2kπ avec k∈Zdonc:x=(π/12)+(1/2)kπ
x=(5π/12)+(1/2)kπ
b) La mesure principale pour la 1ère solution est telle que:-π≤(π/12)+(1/2)kπ≤π-π≤π((1/2)k+1/12)≤π-1≤1/12+(1/2)k≤1-13/12≤(1/2)k≤11/12-26/12≤k≤22/12-3<k<2 car k∈ZSi k=-2 donc x=(π/12)-π=-11π/12Si k=-1 donc x=(π/12)-(1/2)π=-5π/12Si k=0 donc x=π/12Si k=1 donc x=(π/12)+(1/2)π=7π/12Les mesures principales pour la 2nd solution sont:-π≤(5π/12)+(1/2)kπ≤π-1≤(5/12)+(1/2)k≤1-17/12≤(1/2)k≤7/12-34/12≤k≤14/12-3<k<2 car k∈ZSi k=-2 alors x=(5π/12)-π=-7π/12Si k=-1 alors x=(5π/12)-(1/2)π=-π/12Si k=0 alors x=5π/12Si k=1 alors x=(5π/12)+(1/2)π=11π/12
2) cos (4x)=cos(2(2x)) car cos(2(2a))=2cos²a-1cos(4x)=2 cos²(2x)-1
cos(4x)=2(2cos²x-1)²-1 car cos(2(2a))=2cos²a-1cos(4x)=2(4cos⁴x-4cos²x+1)-1cos(4x)=8cos⁴x-4cos²x+2-1cos(4x)=8cos⁴x-8cos²x+1> CQFD
3) Soit l'équation telle que:P(x)=0
16x⁴-16x²+1=0on pose X=x² donc:16X²-16X+1=0Δ=b²-4ac=(-16)²-4(16)(1)=256-64=192X(1)=(-b-√Δ)/2a=(16-√192)/32=(2-√3)/4X(2)=(-b+√Δ)/2a=(16+√192)/32=(2+√3)/4Comme on a X=x²:x(1)=√(2-√3)/2≈0.259x(2)=-√(2-√3)/2≈-0.259
x(3)=√(2+√3)/2≈0.966x(4)=-√(2+√3)/2≈-0.966
4) On part de la relation donnée dans énoncé donc:P(x)=16x⁴-16x²+1P(x)=16x⁴-16x²+1+1-1P(x)=16x⁴-16x²+2-1P(x)=2(8x⁴-8x²+1)-1>CQFD
5) P(cos(π/12))=2(8cos⁴(π/12)-8cos²(π/12)+1)-1Comme on a cos(4x)=8cos⁴x-8cos²x+1 donc:P(cos(π/12))=2(cos(4×π/12))-1P(cos(π/12)=2cos(π/3)-1P(cos(π/2)=2×(1/2)-1 car cos(π/3)=1/2P(cos(π/12)=1-1P(cos(π/12)=0
6) Par 3, on a donc le cos(π/12) qui est une des 4 solutions trouvées. Sur le cercle trigonométrique, l'angle π/12 est dans le cadran 1 et très proche de l'angle 0 et π dont le cosinus est 1 donc le cos(π/12) est proche de 1 donc on déduit alors facilement que:cos(π/12)=√(2+√3)/2
7) P(cos(5π/12))=2(8cos⁴(5π/12)-8cos²(5π/12)+1)-1P(cos(5π/12))=2(cos(4×5π/12))-1P(cos(5π/12))=2(cos(5π/3))-1P(cos(5π/12))=1-1P(cos(5π/12))=0(5π/12) est dans le cadran 1, donc son cosinus est positif, très proche de (pi/2) dont la valeur du cosinus est 0. La question 3 nous donne alors la solution:cos(5π/12)=√(2-√3)/2
P(cos(7π/12))=2(8cos⁴(7π/12)-8cos²(7π/12)+1)-1P(cos(7π/12))=2(cos(4×7π/12))-1P(cos(7π/12))=2(cos(7π/3))-1P(7π/12)=2(cos(7π/3-2π))P(cos(7π/12))=1-1P(cos(7π/12))=0(7π/12) se situe dans le cadran II, donc son cosinus est négatif, très proche de π/2, son cosinus sera très proche de 0 mais négatif, on déduit de 3 que:cos(7π/12)=x(2)=-√(2-√3)/2
P(cos(11π/12))=2(8cos⁴(11π/12)-8cos²(11π/12)+1)-1P(cos(11π/12))=2(cos(4×11π/12))-1P(cos(11π/12))=2(cos(11π/3))-1P(11π/12)=2(cos(11π/3-2π))P(cos(11π/12))=1-1P(cos(11π/12))=0(11π/12) se situe dans le cadran III, donc son cosinus est négatif, proche de π donc son cosinus est proche de -1, on déduit alors de 3 que:cos(11π/12)=-√(2+√3)/2