Mathématiques de base Exemples

$\sin (\frac{π}{2} + x) = - \tan (x)$

Étape 1

Utilisez la formule de la somme pour le sinus pour simplifier l’expression. La formule stipule que $\sin (A + B) = \sin (A) \cos (B) + \cos (A) \sin (B)$ .

$\sin (\frac{π}{2}) \cos (x) + \cos (\frac{π}{2}) \sin (x) = - \tan (x)$

Étape 2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 2.1

Simplifiez $\sin (\frac{π}{2}) \cos (x) + \cos (\frac{π}{2}) \sin (x)$ .

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Étape 2.1.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 2.1.1.1

La valeur exacte de $\sin (\frac{π}{2})$ est $1$ .

$1 \cos (x) + \cos (\frac{π}{2}) \sin (x) = - \tan (x)$

Étape 2.1.1.2

Multipliez $\cos (x)$ par $1$ .

$\cos (x) + \cos (\frac{π}{2}) \sin (x) = - \tan (x)$

Étape 2.1.1.3

La valeur exacte de $\cos (\frac{π}{2})$ est $0$ .

$\cos (x) + 0 \sin (x) = - \tan (x)$

Étape 2.1.1.4

Multipliez $0$ par $\sin (x)$ .

$\cos (x) + 0 = - \tan (x)$

Étape 2.1.2

Additionnez $\cos (x)$ et $0$ .

$\cos (x) = - \tan (x)$

Étape 3

Simplifiez le côté droit.

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Étape 3.1

Réécrivez $\tan (x)$ en termes de sinus et de cosinus.

$\cos (x) = - \frac{\sin (x)}{\cos (x)}$

Étape 4

Multipliez les deux côtés de l’équation par $\cos (x)$ .

$\cos (x) \cos (x) = \cos (x) (- \frac{\sin (x)}{\cos (x)})$

Étape 5

Multipliez $\cos (x) \cos (x)$ .

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Étape 5.1

Élevez $\cos (x)$ à la puissance $1$ .

$\cos^{1} (x) \cos (x) = \cos (x) (- \frac{\sin (x)}{\cos (x)})$

Étape 5.2

Élevez $\cos (x)$ à la puissance $1$ .

$\cos^{1} (x) \cos^{1} (x) = \cos (x) (- \frac{\sin (x)}{\cos (x)})$

Étape 5.3

Utilisez la règle de puissance $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

${\cos (x)}^{1 + 1} = \cos (x) (- \frac{\sin (x)}{\cos (x)})$

Étape 5.4

Additionnez $1$ et $1$ .

$\cos^{2} (x) = \cos (x) (- \frac{\sin (x)}{\cos (x)})$

Étape 6

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$\cos^{2} (x) = - \cos (x) \frac{\sin (x)}{\cos (x)}$

Étape 7

Annulez le facteur commun de $\cos (x)$ .

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Étape 7.1

Factorisez $\cos (x)$ à partir de $- \cos (x)$ .

$\cos^{2} (x) = \cos (x) \cdot - 1 \frac{\sin (x)}{\cos (x)}$

Étape 7.2

Annulez le facteur commun.

$\cos^{2} (x) = \cos (x) \cdot - 1 \frac{\sin (x)}{\cos (x)}$

Étape 7.3

Réécrivez l’expression.

$\cos^{2} (x) = - \sin (x)$

Étape 8

Ajoutez $\sin (x)$ aux deux côtés de l’équation.

$\cos^{2} (x) + \sin (x) = 0$

Étape 9

Remplacez $\cos^{2} (x)$ par $1 - \sin^{2} (x)$ .

$(1 - \sin^{2} (x)) + \sin (x) = 0$

Étape 10

Résolvez $x$ .

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Étape 10.1

Remplacez $\sin (x)$ par $u$ .

$1 - {(u)}^{2} + u = 0$

Étape 10.2

Utilisez la formule quadratique pour déterminer les solutions.

$\frac{- b \pm \sqrt{b^{2} - 4 (a c)}}{2 a}$

Étape 10.3

Remplacez les valeurs $a = - 1$ , $b = 1$ et $c = 1$ dans la formule quadratique et résolvez pour $u$ .

$\frac{- 1 \pm \sqrt{1^{2} - 4 \cdot (- 1 \cdot 1)}}{2 \cdot - 1}$

Étape 10.4

Simplifiez

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Étape 10.4.1

Simplifiez le numérateur.

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Étape 10.4.1.1

Un à n’importe quelle puissance est égal à un.

$u = \frac{- 1 \pm \sqrt{1 - 4 \cdot - 1 \cdot 1}}{2 \cdot - 1}$

Étape 10.4.1.2

Multipliez $- 4 \cdot - 1 \cdot 1$ .

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Étape 10.4.1.2.1

Multipliez $- 4$ par $- 1$ .

$u = \frac{- 1 \pm \sqrt{1 + 4 \cdot 1}}{2 \cdot - 1}$

Étape 10.4.1.2.2

Multipliez $4$ par $1$ .

$u = \frac{- 1 \pm \sqrt{1 + 4}}{2 \cdot - 1}$

Étape 10.4.1.3

Additionnez $1$ et $4$ .

$u = \frac{- 1 \pm \sqrt{5}}{2 \cdot - 1}$

Étape 10.4.2

Multipliez $2$ par $- 1$ .

$u = \frac{- 1 \pm \sqrt{5}}{- 2}$

Étape 10.4.3

Simplifiez $\frac{- 1 \pm \sqrt{5}}{- 2}$ .

$u = \frac{1 \pm \sqrt{5}}{2}$

Étape 10.5

La réponse finale est la combinaison des deux solutions.

$u = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}, \frac{1 - \sqrt{5}}{2}$

Étape 10.6

Remplacez $u$ par $\sin (x)$ .

$\sin (x) = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}, \frac{1 - \sqrt{5}}{2}$

Étape 10.7

Définissez chacune des solutions à résoudre pour $x$ .

$\sin (x) = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}$

$\sin (x) = \frac{1 - \sqrt{5}}{2}$

Étape 10.8

Résolvez $x$ dans $\sin (x) = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}$ .

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Étape 10.8.1

La plage du sinus est $- 1 \leq y \leq 1$ . Comme $\frac{1 + \sqrt{5}}{2}$ n’est pas sur cette plage, il n’y a pas de solution.

Aucune solution

Étape 10.9

Résolvez $x$ dans $\sin (x) = \frac{1 - \sqrt{5}}{2}$ .

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Étape 10.9.1

Prenez le sinus inverse des deux côtés de l’équation pour extraire $x$ de l’intérieur du sinus.

$x = \arcsin (\frac{1 - \sqrt{5}}{2})$

Étape 10.9.2

Simplifiez le côté droit.

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Étape 10.9.2.1

Évaluez $\arcsin (\frac{1 - \sqrt{5}}{2})$ .

$x = - 0.66623943$

Étape 10.9.3

La fonction sinus est positive dans les premier et deuxième quadrants. Pour déterminer la deuxième solution, soustrayez l’angle de référence de $π$ pour déterminer la solution dans le deuxième quadrant.

$x = (3.14159265) + 0.66623943$

Étape 10.9.4

Résolvez $x$ .

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Étape 10.9.4.1

Supprimez les parenthèses.

$x = 3.14159265 + 0.66623943$

Étape 10.9.4.2

Supprimez les parenthèses.

$x = (3.14159265) + 0.66623943$

Étape 10.9.4.3

Additionnez $3.14159265$ et $0.66623943$ .

$x = 3.80783208$

Étape 10.9.5

Déterminez la période de $\sin (x)$ .

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Étape 10.9.5.1

La période de la fonction peut être calculée en utilisant $\frac{2 π}{| b |}$ .

$\frac{2 π}{| b |}$

Étape 10.9.5.2

Remplacez $b$ par $1$ dans la formule pour la période.

$\frac{2 π}{| 1 |}$

Étape 10.9.5.3

La valeur absolue est la distance entre un nombre et zéro. La distance entre $0$ et $1$ est $1$ .

$\frac{2 π}{1}$

Étape 10.9.5.4

Divisez $2 π$ par $1$ .

$2 π$

Étape 10.9.6

Ajoutez $2 π$ à chaque angle négatif pour obtenir des angles positifs.

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Étape 10.9.6.1

Ajoutez $2 π$ à $- 0.66623943$ pour déterminer l’angle positif.

$- 0.66623943 + 2 π$

Étape 10.9.6.2

Soustrayez $0.66623943$ de $2 π$ .

$5.61694587$

Étape 10.9.6.3

Indiquez les nouveaux angles.

$x = 5.61694587$

Étape 10.9.7

La période de la fonction $\sin (x)$ est $2 π$ si bien que les valeurs se répètent tous les $2 π$ radians dans les deux sens.

$x = 3.80783208 + 2 π n, 5.61694587 + 2 π n$ , pour tout entier $n$

Étape 10.10

Indiquez toutes les solutions.

$x = 3.80783208 + 2 π n, 5.61694587 + 2 π n$ , pour tout entier $n$