Trigonométrie

Pour commencer, on peut renommer l'argument de notre fonction trigonométrique en posant $$ \theta = 5\alpha-\dfrac{\pi}{6} $$On peut ensuite isoler \(\cos\left(\theta\right)\) : $$\begin{array}{rcl|l} -\cos\left(\theta\right)-4 & = & -3.6 & +4\\ -\cos\left(\theta\right) & = & 0.4 & :(-1)\\ \cos\left(\theta\right) & = & -0.4 & \end{array}$$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) & = & -0.4 & \cos^{-1}(...)\\ \theta_1 & = & \cos^{-1}\left(-0.4\right) & \text{Calculatrice}\\ \theta_1 & = & 1.98 + 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 : $$ \theta_1 = 1.98+ k\cdot 2\pi ~;~ \theta_2 = -1.98+ k\cdot 2\pi ~;~\text{avec}~k\in\mathbb{Z} $$On peut dès lors trouver \(\alpha\). En effet, rappelons que nous avons posé \(\theta = 5\alpha-\dfrac{\pi}{6}\), ainsi : $$ 5\alpha_1-\dfrac{\pi}{6} = 1.98+ k\cdot 2\pi ~;~ 5\alpha_2-\dfrac{\pi}{6} = -1.98+ k\cdot 2\pi ~;~\text{avec}~k\in\mathbb{Z} $$On peut maintenant résoudre ces équations :$$\begin{array}{rcl|l}5\alpha_{1}-\dfrac{\pi}{6} & = & 1.98+ k\cdot 2\pi & +\dfrac{\pi}{6}\\5\alpha_{1} & = & 2.51+ k\cdot 2\pi & : (5)\\\alpha_{1} & = & 0.501+ k\cdot \dfrac{2\pi}{5} & \end{array}$$ $$\begin{array}{rcl|l}5\alpha_{2}-\dfrac{\pi}{6} & = & -1.98+ k\cdot 2\pi & +\dfrac{\pi}{6}\\5\alpha_{2} & = & -1.46+ k\cdot 2\pi & : (5)\\\alpha_{2} & = & -0.292+ k\cdot \dfrac{2\pi}{5} & \end{array}$$

Nouvel exemple