Encadrement du sinus
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Encadrement du sinus



  1. #1
    invitef916cd0c

    Question Encadrement du sinus


    ------

    Bonjour,
    J'ai besoin de votre aide pour résoudre cette question:
    Montrer que sur [0;pi/2], (2x/pi) inférieur ou égal à sin(x) inférieur ou égal à x.
    Je pensais utiliser sinus compris entre -1 et 1 mais je n'arrive pas à retrouver l'écriture demandée.
    Idem avec sinus compris en -pi et pi. Comment dois-je donc m'y prendre?
    Est-ce que je dois résoudre séparement (2x/pi inf ou = à sinus) et (sinus inf ou = à x)?

    -----

  2. #2
    inviteaf1870ed

    Re : Encadrement du sinus

    Tu as toujours sin(x)<= x (regarde la tangente à l'origine)
    Pour l'autre inégalité tu peux faire une étude de fonction, ou, plus subtil et plus rapide, utiliser la concavité du sinus sur ton intervalle [rappel : une fonction concave est au dessus de ses cordes]

  3. #3
    invitef916cd0c

    Exclamation Re : Encadrement du sinus

    Merci pour votre aide. J'ai finalement étudié la position relative de 2x/pi par rapport au sinus, car je ne sais pas utiliser la concavité.
    J'ai encore besoin de vous pour la suite, si vous voulez bien.
    La question suivante est:
    par intégration, en déduire
    1-x²/2 <= cosx <= 1-x²/pi

    x-x3/6 <= sinx <= x-x3/3pi

    Je reconnais dans la première partie le développement limité en 0 du cos et du sin mais rien à voir avec l'intégration (si?). Ensuite il y a du pi qui apparait et là je suis perdue. Je ne vois pas le lien avec la première question, ni en quoi l'intégration peut m'aider. Je ne sais même pas comment me lancer.
    Je ne vous demande pas de résoudre l'exercice à ma place, mais simplement de me donner quelques indices pour que je puisse en venir à bout!

  4. #4
    inviteaf1870ed

    Re : Encadrement du sinus

    Alors je te donne des indices : d'abord tu devrais voir facilement comment passer de l'inégalité avec cos, à la dernière.
    Ensuite que trouves-tu quand tu intègres ce que tu as trouvé plus haut ? Peux tu le transformer ?

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invitef916cd0c

    Lightbulb Re : Encadrement du sinus

    Citation Envoyé par ericcc Voir le message
    Alors je te donne des indices : d'abord tu devrais voir facilement comment passer de l'inégalité avec cos, à la dernière.

    En intégrant la première ligne, je peux obtenir la deuxième! (sur [0; pi/2] toujours?)

    Citation Envoyé par ericcc Voir le message
    Ensuite que trouves-tu quand tu intègres ce que tu as trouvé plus haut ? Peux tu le transformer ?
    Il me semblait bien qu'il fallait faire un truc avec la question précédente... En intégrant 2x/pi entre pi/2 et 0, je trouve pi/4 que je ne peux modifier. En intégrant x sur le même intervalle, je trouve un truc affreux: pi²/8...

  7. #6
    inviteaf1870ed

    Re : Encadrement du sinus

    Quelle est la primitive de sin(x)

  8. #7
    invitef916cd0c

    Re : Encadrement du sinus

    La primitive de sin(x) est -cos(x) en quoi est-ce utile?

  9. #8
    inviteaf1870ed

    Re : Encadrement du sinus

    J'ajoute que tu devrais plutôt voir ce qui se passe en intégrant entre 0 et x

    Ecris donc le résultat de la première inégalité quand tu l'intègres entre 0 et x

  10. #9
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Encadrement du sinus

    Rappel : si a < b

  11. #10
    invitef916cd0c

    Re : Encadrement du sinus

    Citation Envoyé par ericcc Voir le message
    Ecris donc le résultat de la première inégalité quand tu l'intègres entre 0 et x
    En intégrant (1-(x²/2)) entre 0 et x, je trouve (x-(x^3/6). Yes!
    En intégrant cosx entre 0 et x, je trouve sinx. Yes!
    En intégrant (1-(x²/pi)) entre 0 et x, je trouve (x-(x^3/3pi). Yes!
    C'était facile en fait, je n'utilisait pas le bon encadrement!!!!

    Par contre, y a-t-il un lien à faire entre ces calculs et la question d'avant qui était "démontrer (2x/pi) <=(sinx) <= (x)" ? Car celle à laquelle nous venons de répondre est "par intégration, en déduire...". Le "en déduire" est à déduire à partir de l'intégration ou à partir de l'inégalité de la première question?

  12. #11
    inviteaf1870ed

    Re : Encadrement du sinus

    Les deux mon capitaine ! Tu dois démontrer la première inégalité (avec le cos) maintenant...

  13. #12
    invitef916cd0c

    Re : Encadrement du sinus

    Hmmm je vois Bon ben, c'est parti

  14. #13
    invitef916cd0c

    Re : Encadrement du sinus

    Bon ben en fait, j'y arrive pas (
    J'ai essayé d'intégrer entre pi/2 et 0 ou entre x et 0 mais ça ne marche pas. Je ne vois pas comment passer de [(2x/pi) <=(sinx) <= (x)] à [(1-(x²/2)) <=(cosx) <= (1-(x²/pi))]. Alors si ça ne fonctionne pas avec les intégrations est-ce que je dois étudier séparément les fonctions pour montrer que (1-(x²/2)) <=(cosx) et (cosx) <= (1-(x²/pi))??

  15. #14
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Encadrement du sinus

    Pourtant, en intégrant de 0 à x, ça marche bien (il faut transformer ensuite les inéquations pour "isoler" cos(x) ) :

    J'ai bien évidemment changé le x de l'inégalité initiale en t pour éviter les confusions de notation (il est pratique d'avoir x comme variable dans les résultats de calculs d'intégrales).

    Cordialement.

  16. #15
    invitef916cd0c

    Re : Encadrement du sinus

    Merci pour vos réponses, et votre patience Grâce à votre aide, je vais pouvoir rendre un beau devoir

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