Pour trouver les points maximum et minimum de la fonction f(t)=sint+21cos2t, nous devons d'abord trouver sa dérivée première, puis les points critiques, et enfin utiliser la dérivée seconde pour les classer.
Step 1: Calculer la dérivée première de la fonction.
La fonction est f(t)=sint+21cos2t.
La dérivée de sint est cost.
La dérivée de 21cos2t est 21(−sin2t)(2)=−sin2t.
Donc, la dérivée première est :
f′(t)=cost−sin2t
Step 2: Trouver les points critiques en égalant la dérivée première à zéro.
Nous utilisons l'identité trigonométrique sin2t=2sintcost.
cost−2sintcost=0
Factorisons cost:
cost(1−2sint)=0
Cela nous donne deux cas :
- cost=0⟹t=2π+nπ
- 1−2sint=0⟹sint=21⟹t=6π+2nπout=65π+2nπ
où n est un entier.
Les points critiques dans l'intervalle [0,2π] sont t=6π,2π,65π,23π.
Step 3: Calculer la dérivée seconde et classer les points critiques.
La dérivée seconde est f′′(t)=−sint−2cos2t.
- Pour t=6π:
f′′(6π)=−sin(6π)−2cos(3π)=−21−2(21)=−23<0
C'est un maximum local.
- Pour t=2π:
f′′(2π)=−sin(2π)−2cos(π)=−1−2(−1)=1>0
C'est un minimum local.
- Pour t=65π:
f′′(65π)=−sin(65π)−2cos(35π)=−21−2(21)=−23<0
C'est un maximum local.
- Pour t=23π:
f′′(23π)=−sin(23π)−2cos(3π)=−(−1)−2(−1)=3>0
C'est un minimum local.
Step 4: Calculer les valeurs de la fonction aux points critiques.
- Pour les maxima locaux (t=6π+2nπ et t=65π+2nπ):
f(6π)=sin(6π)+21cos(3π)=21+21(21)=21+41=43
f(65π)=sin(65π)+21cos(35π)=21+21(21)=21+41=43
- Pour les minima locaux (t=2π+2nπ et t=23π+2nπ):
f(2π)=sin(2π)+21cos(π)=1+21(−1)=1−21=21
f(23π)=sin(23π)+21cos(3π)=−1+21(−1)=−1−21=−23
Les points maximum et minimum sont :
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