We read your photo as:

Démontrez l'identité (2x) - sqrt(3)(2x) = 2(2x + (pi)/(3)) et résolvez l'équation (2x) - sqrt(3)(2x) = -1.

Mathematics

ScanSolve AI Answer

Step-by-step solution

8 steps
  1. Démontrons que cos⁡(2x)−3sin⁡(2x)=2cos⁡(2x+π3)\cos(2x) - \sqrt{3}\sin(2x) = 2\cos(2x + \frac{\pi}{3}).
  1. Utiliser la formule d'addition du cosinus.

    La formule est cos⁡(A+B)=cos⁡Acos⁡B−sin⁡Asin⁡B\cos(A+B) = \cos A \cos B - \sin A \sin B.
    On pose A=2xA = 2x et B=π3B = \frac{\pi}{3}.

  2. Substituer les valeurs dans le membre de droite.

    2cos⁡(2x+π3)=2(cos⁡(2x)cos⁡(π3)−sin⁡(2x)sin⁡(π3))2\cos\left(2x + \frac{\pi}{3}\right) = 2\left(\cos(2x)\cos\left(\frac{\pi}{3}\right) - \sin(2x)\sin\left(\frac{\pi}{3}\right)\right)
  3. Remplacer les valeurs de cos⁡(π3)\cos(\frac{\pi}{3}) et sin⁡(π3)\sin(\frac{\pi}{3}).

    On sait que cos⁡(π3)=12\cos(\frac{\pi}{3}) = \frac{1}{2} et sin⁡(π3)=32\sin(\frac{\pi}{3}) = \frac{\sqrt{3}}{2}.

    2(cos⁡(2x)⋅12−sin⁡(2x)⋅32)2\left(\cos(2x)\cdot\frac{1}{2} - \sin(2x)\cdot\frac{\sqrt{3}}{2}\right)
  4. Simplifier l'expression.

    2⋅12cos⁡(2x)−2⋅32sin⁡(2x)=cos⁡(2x)−3sin⁡(2x)2\cdot\frac{1}{2}\cos(2x) - 2\cdot\frac{\sqrt{3}}{2}\sin(2x) = \cos(2x) - \sqrt{3}\sin(2x)

    Le membre de droite est égal au membre de gauche.
    Donc, l'identité est prouvée.

    cos⁡(2x)−3sin⁡(2x)=2cos⁡(2x+π3)\boxed{\cos(2x) - \sqrt{3}\sin(2x) = 2\cos\left(2x + \frac{\pi}{3}\right)}
    1. Résolvons dans R\mathbb{R} l'équation (E):cos⁡(2x)−3sin⁡(2x)=−1(E): \cos(2x) - \sqrt{3}\sin(2x) = -1.
  5. Utiliser l'identité prouvée en 1).

    L'équation (E)(E) peut être réécrite comme 2cos⁡(2x+π3)=−12\cos(2x + \frac{\pi}{3}) = -1.

  6. Isoler le terme cosinus.

    cos⁡(2x+π3)=−12\cos\left(2x + \frac{\pi}{3}\right) = -\frac{1}{2}
  7. Trouver les angles dont le cosinus est −12-\frac{1}{2}.

    On sait que cos⁡(2π3)=−12\cos(\frac{2\pi}{3}) = -\frac{1}{2}.
    Les solutions générales pour cos⁡(θ)=cos⁡(α)\cos(\theta) = \cos(\alpha) sont θ=α+2kπ\theta = \alpha + 2k\pi ou θ=−α+2kπ\theta = -\alpha + 2k\pi, où k∈Zk \in \mathbb{Z}.
    Donc, on a deux cas pour 2x+π32x + \frac{\pi}{3}:
    Cas 1: 2x+π3=2π3+2kπ2x + \frac{\pi}{3} = \frac{2\pi}{3} + 2k\pi
    Cas 2: 2x+π3=−2π3+2kπ2x + \frac{\pi}{3} = -\frac{2\pi}{3} + 2k\pi

  8. Résoudre pour xx dans chaque cas.

    Cas 1:

    2x=2π3−π3+2kπ2x = \frac{2\pi}{3} - \frac{\pi}{3} + 2k\pi 2x=π3+2kπ2x = \frac{\pi}{3} + 2k\pi x=π6+kπx = \frac{\pi}{6} + k\pi

    Cas 2:

    2x=−2π3−π3+2kπ2x = -\frac{2\pi}{3} - \frac{\pi}{3} + 2k\pi 2x=−3π3+2kπ2x = -\frac{3\pi}{3} + 2k\pi 2x=−π+2kπ2x = -\pi + 2k\pi x=−π2+kπx = -\frac{\pi}{2} + k\pi

    Les solutions dans R\mathbb{R} sont:

    x=π6+kπoux=−π2+kπ,k∈Z\boxed{x = \frac{\pi}{6} + k\pi \quad \text{ou} \quad x = -\frac{\pi}{2} + k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}}

    b) Représentons les solutions sur le cercle trigonométrique.

    Les solutions sont de la forme x=π6+kπx = \frac{\pi}{6} + k\pi et x=−π2+kπx = -\frac{\pi}{2} + k\pi.
    Pour x=π6+kπx = \frac{\pi}{6} + k\pi:

    • Si k=0k=0, x=π6x = \frac{\pi}{6}.
    • Si k=1k=1, x=π6+π=7π6x = \frac{\pi}{6} + \pi = \frac{7\pi}{6}.
Was this helpful?

Still stuck on this one?

Ask a follow-up, and the answer starts from this question.

Got a different question?Ask your own question
Handwritten step-by-step solution preview

Handwritten Step-by-Step Solution

Get this as a handwritten image on WhatsApp — like a tutor wrote it for you.

Try on WhatsApp