Egalité somme/produit cosinus !
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Egalité somme/produit cosinus !



  1. #1
    invitea86014ac

    Egalité somme/produit cosinus !


    ------

    Bonjour à tous,

    Je dois trouve pour quel x réel on a :



    En simplifiant le membre de gauche je trouve
    Mais ensuite je bloque au membre de droite...

    J'ai essaye de poser
    pour simplifer avec le résultat précédemment trouver mais je n'y arrive pas.

    Pouvez vous m'aider ?
    Merci d'avance

    -----

  2. #2
    invitea86014ac

    Re : Egalité somme/produit cosinus !

    Personne s'il vous plait ?

  3. #3
    invite705d0470

    Re : Egalité somme/produit cosinus !

    Bonjour Procato ^^
    C'est vrai que cette égalité est assez effrayante au départ, mais quelques bonnes formules et du courage permettent d'en venir à bout !
    je ne sais pas si des méthodes élégantes et "peu calculatoires" existent pour ce type de questions, alors voici la mienne.

    D'abord, arrangeons la somme en l'écrivant .
    Ensuite, une formule interessante ici s'avère être la somme des exponentielles: . (à retrouver avec l'identité géométrique)

    En prenant la partie réelle et imaginaire, on trouve les deux sommes (sinus et cosinus) qui nous intéressent.
    On a alors, en posant et ,

    En factorisant, puis en écrivant et en simplifiant un peu ( des s'en vont), il vient l'expression:



    Voilà une bonne chose de faite ^^
    Nous cherchons alors à résoudre l'égalité:


    Heureusement pour nous, voici un résultat fort utile dans ce contexte : !! (à établir par récurrence bien sûr)

    On arrive alors à l'égalité ... (je ne te fais pas l'affront d'aller plus loin )

    J'espère sincèrement avoir évité les erreurs de calculs, mais le résultat est cohérent.
    Peut être existe-t'il des méthodes plus directes, en tout cas celle ci permet de revoir la plupart des formules de trigo du style et aussi d'utiliser la somme des sinus et cosinus, et enfin nécessite une petite intuition sur la récurrence à établir ^^

    Amicalement,
    Snowey

  4. #4
    invite705d0470

    Re : Egalité somme/produit cosinus !

    En fait je pense qu'avec un peu plus d'astuce le résultat doit se trouver plus vite, mais je suis un peu fatigué pour chercher plus loin.

    j'espère que c'est quant même suffisant ^^

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invitea86014ac

    Re : Egalité somme/produit cosinus !

    Tout d'abord merci infiniment d'avoir pris la peine de rédiger autant ta réponse .

    Pour la première partie ou tu arranges la somme grâce a cos(a)cos(b)= ...
    Moi je l'ai fais directement sans cette simplification mais je trouve un résultat différent ...
    Ja vais regarder ca de plus près.

    Sinon pour la récurrence je ne sais pas comment tu as trouvé cette formuleen tout cas bravo

  7. #6
    invitea86014ac

    Re : Egalité somme/produit cosinus !

    D'ailleurs pour ta première formule de simplification pour la somme ma calculette n'est pas d'accord.... Ce qui n'est pas très bon signe.
    L’égalité n'est pas vérifiée si tu prends x=5 et n=3

  8. #7
    invite705d0470

    Re : Egalité somme/produit cosinus !

    Oh ...

    Vraiment désolé si j'ai écrit n'importe quoi ! (en plus je n'ai pas précisé que celà n'était pas valable pour )
    Bon, tu es sur que c'est faux ?
    Non, je rigole, je te fais confiance.
    Bon, ben je reprendrai peut être mon calcul demain.

    Bonne chance pour cette égalité alors

  9. #8
    inviteea028771

    Re : Egalité somme/produit cosinus !

    Le produit de gauche peut se réécrire :



    Alors c'est là que ça devient un peu délicat pour développer ce truc. Ceci dit, si on choisi de réfléchir en base 2, ça d’éclairci un peu.

    En effet les termes serrons de la forme avec avec

    On peut montrer qu'en fait on peut écrire tout les entiers impairs entre et de cette façon là, et que l'écriture est unique. (par récurrence ça doit se faire)

    On a alors :



    Donc si je ne me trompe pas, ça devrait être vrai quelque soit x (par contre attention, tu pars à k=0 dans ton énoncé, et moi je pars de 1).

    Si on part de 0 comme ton énoncé il faut que x vérifie , ie.

  10. #9
    invitea86014ac

    Re : Egalité somme/produit cosinus !

    Merci beaucoup de ta réponse Tryss par contre je n'ai jamais vu le passage en base 2 en maths

  11. #10
    invite705d0470

    Re : Egalité somme/produit cosinus !

    Tryss !
    Voilà une belle façon de voir ce produit (je n'y aurais sincèrement jamais pensé :/ )

    Et je tiens à rectifier deux trois trucs dans mon raisonnement: il y manque une rigueur certaine.
    D'abord, la première formule nécessite la condition c'est à dire de travailler avec . On remarque d'ailleurs que ce qui est faux.
    Ensuite, ma formule de récurrence n'est valable elle aussi que si donc pour la condition avec !
    Malheureusement, cette condition est peu être unpeu trop forte pour que mon raisonnement aboutisse.
    En effet, on arrive à résoudre si x vérifie (ce qui donne l'ensemble vide) ou résoudre l'équation ...
    Les solutions sont évidentes, mais resterait à montrer que ce sont les seules (notamment en résolvant , si ma simplification de la somme est correcte bien sûr, ce que je ne sais pas faire ...).

    Bref, Tryss nous a montré qu'une bonne réflexion vaut souvent mieux qu'un long calcul !
    Encore bravo

  12. #11
    invitea86014ac

    Re : Egalité somme/produit cosinus !

    Merci encore à vous pour vos réponses.

    Voila ce que je propose :

    En simplifiant la somme par passage aux complexes j'ai



    En reprenant ta récurrence snowey :



    On peut donc remplacer le produit par

    Ce qui est exactement égal à la somme que j'ai calculé. C'est donc égal pour tout x en excluant les valeurs particulières ou la somme et le produit ne sont pas définies...

    Qu'en pensez vous ?

  13. #12
    invite705d0470

    Re : Egalité somme/produit cosinus !



    Je pense que l'idée n'est pas mauvaise, mais attention, je crois que ton expression de la somme n'est pas tout à fait exacte. D'ailleur, et j'en suis vraiment désolé, ma formule aussi est fausse: j'ai mis un coefficient 2 en trop devant le sinus (erreur d'inattention, désolé !).
    La vraie formule de cette somme est alors .

    Prends par exemple des valeurs faciles à calculer: et . Ton résultat vaut alors 0, alors que la somme des cosinus, elle, vaut

    Et puis, comme l'a dit Tryss, tous les x ne vérifient pas cette égalité si la somme part de k=0, comme c'est le cas justement. il faudrait donc trouver une équation dont les solutions sont les valeurs modulo .

    Si tu m'as suivi, voilà comment conclure avec notre raisonnement.
    Si tu es d'accord avec la formule que j'ai proposée la-haut, le problème revient à chercher les solutions de , toujours avec la condition sur x (c'est à dire )
    J'arrive alors à obtenir deux conditions sur les réels solutions:
    La première est que les x soient solutions de l'égalité, donc que ce qui revient à dire

    La seconde condition était la suivante: . (toujours cette même condition ).

    Il n'esiste aucune compatibilité avec la solution : il faudrait trouver deux entiers vérifiant: ce qui est impossible (en faisant le produit en croix, on aurait un impair qui égale un pair).

    En regardant , on a la condition suivante (et ce qui est exactement la même contrainte).
    Sachant que k est compris entre 0 et n, nous faut alors: soit k=0 et n=1.
    Les solutions sont donc bien de la forme ...


    J'espère que cette fois-ci tu es d'accord

    Amicalement, Snowey.

  14. #13
    invitea86014ac

    Re : Egalité somme/produit cosinus !

    Encore un fois snowey merci beaucoup pour ta réponse rapide et développée

    Et merci à tous j'ai compris )

    Pas évidente cette question !

  15. #14
    invitea86014ac

    Re : Egalité somme/produit cosinus !

    Juste un dernier point, si la somme avait commencé à 1 ça aurait simplifié les choses ?

  16. #15
    inviteea028771

    Re : Egalité somme/produit cosinus !

    Si la somme avait commencé à 1, alors on aurai eu égalité pour tout x (cf mon message 8 qui contient l'idée de la démonstration)

  17. #16
    invitea86014ac

    Re : Egalité somme/produit cosinus !

    J'avais un doute mais je pensais ca également merci beaucoup à vous 2 !!!!

  18. #17
    invite705d0470

    Re : Egalité somme/produit cosinus !

    De rien, la question était intéressante je trouve
    Et puis Tryss a fait une jolie démo ^^

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