Trigonométrie

En utilisant la touche arccosinus de la calculatrice (\(\cos^{-1}\)), on obtient une première famille de solution :$$\begin{array}{rcl|l} \cos\left(\theta\right) & = & 0 & \cos^{-1}(...)\\ \theta_1 & = & \cos^{-1}\left(0\right) & \text{Calculatrice}\\ \theta_1 & = & \dfrac{\pi}{2} + k\cdot 2\pi & \text{avec \(k\in\mathbb{Z}\)}\\ \end{array}$$En effet, on peut ajouter ou retrancher autant de tours complets que l'on souhaite, on se trouvera au même endroit dans le cercle trigonométrique, d'où le \(+ k\cdot 2\pi\) où \(k\) représente le nombre de tours. Il peut exister une deuxième famille de solutions, que l'on peut trouver en esquissant un petit cercle trigonométrique :

On en déduit que l'autre famille de solution est donnée par \(\theta_2=-\theta_1\). Ainsi : $$ \theta_1 = \dfrac{\pi}{2}+ k\cdot 2\pi ~;~ \theta_2 = -\dfrac{\pi}{2}+ k\cdot 2\pi ~;~\text{avec}~k\in\mathbb{Z} $$Dans ce cas, on remarque que les deux solutions sont exactement opposées. On peut donc garder une seule des deux solutions et ajouter des demi-tours. On peut donc réécrire nos solutions ainsi : $$ \theta = \dfrac{\pi}{2}+ k\cdot \pi ~;~\text{avec}~k\in\mathbb{Z} $$Comme on ne cherche que les solutions entre \(-2\pi\) compris et \(3\pi\) non compris, on fait varier \(k\) jusqu'à sortir de cet intervalle. On obtient ainsi : $$ \theta\in\left\{-\dfrac{3\pi}{2};-\dfrac{\pi}{2};\dfrac{3\pi}{2};\dfrac{5\pi}{2};\dfrac{\pi}{2}\right\} $$

Nouvel exemple