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#1 22-01-2024 16:10:18

Borassus
Membre
Lieu : Boulogne-Billancourt
Inscription : 07-02-2023
Messages : 988

Produit de six cosinus (x/2^n) à simplifier, n allant de 0 à 5

Bonjour,

Je bute sur l'exercice de trigo suivant :
Simplifier $f(x) = \cos(x)\cos(\frac{x}{2})\cos(\frac{x}{4})\cos(\frac{x}{8})\cos(\frac{x}{16})\cos(\frac{x}{32})$

La solution doit être (toute) simple car il s'agit d'un exercice donné en bonus d'un DS de Première.
Mais je ne la perçois pas !
(Utiliser la formule $cosacosb = \frac{\cos(a+b) + \cos(a-b)}{2}$ me semble impossible.)

Merci d'avance de vos coups de pouce !

Dernière modification par Borassus (22-01-2024 16:57:28)

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#2 22-01-2024 16:21:39

Fred
Administrateur
Inscription : 26-09-2005
Messages : 7 349

Re : Produit de six cosinus (x/2^n) à simplifier, n allant de 0 à 5

Bonjour,

  L'astuce est de partir de la formule $\sin(2a)=2\sin(a)\cos(a)$.

F.

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#3 22-01-2024 16:39:27

Borassus
Membre
Lieu : Boulogne-Billancourt
Inscription : 07-02-2023
Messages : 988

Re : Produit de six cosinus (x/2^n) à simplifier, n allant de 0 à 5

Et donc $\cos(a) = \frac{\sin(2a)}{2\sin a}$

Les sinus se simplifient, et on aboutit à $f(x) = \frac{\sin(2x)}{64\sin(\frac{x}{32})}$

L'astuce est belle, effectivement ! (Je pressens que je vais la transmettre avec délectation. :-)

Merciii Fred !!

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#4 22-01-2024 17:06:12

Borassus
Membre
Lieu : Boulogne-Billancourt
Inscription : 07-02-2023
Messages : 988

Re : Produit de six cosinus (x/2^n) à simplifier, n allant de 0 à 5

On peut généraliser pour un nombre quelconque de cosinus :

$\prod_{k=0}^{k=n} \cos(\frac{x}{2^k}) = \frac{\sin(2x)}{2^{n+1}\sin(\frac{x}{2^n})}$

Dernière modification par Borassus (23-01-2024 11:34:42)

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#5 22-01-2024 17:11:57

Borassus
Membre
Lieu : Boulogne-Billancourt
Inscription : 07-02-2023
Messages : 988

Re : Produit de six cosinus (x/2^n) à simplifier, n allant de 0 à 5

Comment, par contre, traiter un produit de type
$\sin x \sin(\frac{x}{2}) \sin(\frac{x}{4}) \sin(\frac{x}{8}) ... \sin(\frac{x}{2^n})$  ?

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#6 23-01-2024 12:10:29

Borassus
Membre
Lieu : Boulogne-Billancourt
Inscription : 07-02-2023
Messages : 988

Re : Produit de six cosinus (x/2^n) à simplifier, n allant de 0 à 5

Borassus a écrit :

On peut généraliser pour un nombre quelconque de cosinus :

$\prod_{k=0}^{n} \cos(\frac{x}{2^k}) = \frac{\sin(2x)}{2^{n+1}\sin(\frac{x}{2^n})}$

Exemple (un peu délirant :-)
$\cos x \cos(\frac{x}{2}) \cos(\frac{x}{4}) \cos(\frac{x}{8}) ... \cos(\frac{x}{512}) = \frac{\sin(2x)}{1024 \sin(\frac{x}{512})}$

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