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Équations trigonométriques

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L'équation $ \cos x = 1 $ admet une unique solution sur $\mathbb{R}.$

C'est faux.

L'équation $ \cos x = 1 $ possède une infinité de solutions sur $\mathbb{R}.$

Ces solutions sont les nombres de la forme $ x= 2k \pi $ où $k \in \mathbb{Z}.$

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On considère l'équation :

$ \sin x = \dfrac{ 1 }{ 2 } \quad (E)$

Sur $\mathbb{R} $, l'ensemble des solutions de l'équation $ (E) $ est :

$ S = \left\{ \dfrac{ \pi }{ 6 } +2k \pi~; - \dfrac{ \pi }{ 6 } +2k \pi \ / \ k \in \mathbb{Z} \right\} $ ;−6π+2kπ / k∈Z}

C'est faux.

L'ensemble des solutions de l'équation $ (E) $ est :

$ S = \left\{ \dfrac{ \pi }{ 6 } +2k \pi~; \dfrac{ 5\pi }{ 6 } +2k \pi \ / \ k \in \mathbb{Z} \right\} $ ;65π+2kπ / k∈Z}

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Soit un réel $\alpha $ tel que $ \cos \alpha = \dfrac{ 1 }{ 2 } $ et $ \alpha \in \left[ 0~;~\pi \right]. $

Alors $ \alpha = \dfrac{ \pi }{ 3 }. $π.

C'est vrai.

En effet on a bien $ \cos \dfrac{ \pi }{ 3 } = \dfrac{ 1 }{ 2 }.$

Par ailleurs, sur $\mathbb{R} $ les solutions de l'équation $ \cos \alpha = \cos \dfrac{ \pi }{ 3 }$π sont :

$ \left\{ \begin{matrix} \alpha = \dfrac{ \pi }{ 3 } +2k \pi \\ \\ \alpha = - \dfrac{ \pi }{ 3 } +2k \pi \end{matrix} \right. \quad k \in \mathbb{Z} $

Parmi ces solutions, seule $ \dfrac{ \pi }{ 3 } $π appartient à l'intervalle $ \left[ 0~;~\pi \right].$

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L'équation $ \cos x = - \dfrac{ \sqrt{ 2 } }{ 2 } $√2 admet une unique solution sur l'intervalle $ \left[ 0~;~\pi \right]. $

C'est vrai.

Sur l'intervalle $ \left[ 0~;~\pi \right]$, $ \dfrac{ 3\pi }{ 4 } $3π est l'unique solution de l'équation $ \cos x = - \dfrac{ \sqrt{ 2 } }{ 2 } $√2

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$ x $ est un réel de l'intervalle $ \left[ 0~;~ \pi \right] $ tel que $ \cos x = - \dfrac{ 1 }{ 2 }$

Alors, $ \sin x = - \dfrac{ \sqrt{ 3 } }{ 2 }.$

C'est faux.

Sur l'intervalle $ \left[ 0~;~ \pi \right] $ l'unique solution de l'équation $ \cos x = - \dfrac{ 1 }{ 2 }$ est $x = \dfrac{ 2 \pi }{ 3 }. $

On a alors $ \sin x = \dfrac{ \sqrt{ 3 } }{ 2 } .$

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Soit l'équation : $ \sin 2x = 1 $

Sur $\mathbb{R} $, l'ensemble des solutions de cette équation est :

$ S = \left\{ \dfrac{ \pi }{ 4 } +k \pi \ / \ k \in \mathbb{Z} \right\} $π+kπ / k∈Z}

C'est vrai.

$ \sin 2x = 1 $ si et seulement si :

$ 2x = \dfrac{ \pi }{ 2 } + 2k \pi $

$ x = \dfrac{ \pi }{ 4 } + \dfrac{ 2 k \pi }{ 2 } = \dfrac{ \pi }{ 4 } +k \pi $ où $ k \in \mathbb{Z}.$

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