Equation tangente reciproque
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Gonra
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par Gonra » 12 Oct 2013, 20:32
bonsoir,
j'essaye de résoudre une équation avec somme de arc tan mais en avançant je bloque
arctan(x+3)+arctan(x)+arctan(x-3)=3pi/4
arctan(x+3)+arctan(x-3)=3pi/4-arctan(x)
je prends le tan de tout :
x+3+x-3.............(-1-x)
____________=_______
1-(x+3)(x-3)...... (1-x )
2x(1-x)+(1+x)(1-(x+3)(x-3))
----------------------- =0
(1-(x+3)(x-3))(1-x)
2x-2x²+1+x-(1+x)(x²-9)
------------------------- =
1-x-(1-x)(x²-9)
-x^3-3x²+12x+10
------------------- =0
x^3-x²-10x+10
-x^3-3x²+12x+10=0
la je bloque
j'ai essayé de dériver puis tableau de variation pour essayer de trouver une solution facile mais ça me mène nulle part...
(la résolution déquation 3 eme degré est hors programme)
Merci d'avance.
edit: les ...... au debut c'est juste pour espacé.
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siger
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par siger » 12 Oct 2013, 21:45
bonsoir
plutôt
m = arctan a d'ou a = tan m
p= arctan b d'ou b = tan p
tan ( m+p) = (tan m + tan p)/(1- tan m* tan p) = (a + b)/(1- ab)
m + p = arctan a + arctan b = arctan ((a+b)/(1-ab))
d'ou arctan(x+3) + arctan (x-3) = arctan (2x/(10-x^2))
arctan x + arctan(2x/(10- x^2)) = arctan (2x/(10- x^2) +x)/(1-(2x^2)/(10-x^2))
.....
- x^3 -3x^2 + 12x + 10 =0
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deltab
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par deltab » 13 Oct 2013, 03:05
Bonjour
@Gonra
Je doute fort que tu puisses trouver la solution

( unique racine réelle donnée par une librairie de calcul formel intégré dans un traitement de textes, je n'ai donc aucun mérite) à moins de se lancer dans la méthode de Cardan.
Par contre l'existence de la solution (degré impair) et l'unicité de la solution peuvent être montrées et même trouver un encadrement de cette solution.
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Gonra
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par Gonra » 13 Oct 2013, 17:15
Merci pour votre aide deltab
vous pensez que c'est possible de l'approcher par dichotomie ?
car la résolution de polynôme du 3eme degrés est hors programme je crois
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Charmander
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par Charmander » 13 Oct 2013, 17:32
Bonjour
En fait, c'est plus simple que ça: t'as fait une erreur de calcul en te compliquant la vie à passer le membre de droite à gauche. Ici on a une égalité entre deux fractions, donc au lieu de passer le membre de droite à gauche et mettre au même dénominateur, ce qui est extrêmement long et générateur d'erreurs, pourquoi ne ferais-tu pas juste un produit en croix ?
Je trouve à la fin 3x^3+x^2-12x-10 = 0, ce qui amène à la racine évidente -1
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siger
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par siger » 13 Oct 2013, 17:50
bonsoir,
Une erreur de calcul ?
m = arctan (x-3)
p = arctan (x+3)
tan (m+p) = (tan m + tan p)/( 1-tan p*tan m)
d'ou arctan (x-3)+ arctan (x-3) = arctan (2x/(10-x²))
arctan(x-3)+arctan(x+3) + arctan x = arctan [ (2x/(10-x²) + x)/( 1+ 2x²/(10-x²)] = 3pi/4
ou 2x +(10x-x³) / (10-3x²) = -1
d'ou
-x³ -3x² + 12x + 10 = 0
(sauf erreur!)
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chan79
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par chan79 » 13 Oct 2013, 17:52
on y arrive avec la formule arctan a + arctan b= arctan((a+b)/(1-ab)) +k

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Gonra
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par Gonra » 13 Oct 2013, 18:23
Merci pour votre aide , je trouve -5,-sqrt(3)+1,sqrt(3)+1 avec xcas
j'aurais pu trouver la racine -5 par tâtonnement.
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deltab
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par deltab » 13 Oct 2013, 18:28
Bonjour
Pour

, on a
+arctan(-4)=arctan(2)-arctan(4)<0)
(

est impaire et croissante alors que
-arctan(-1)=dfrac{3\pi}{4)+dfrac{\pi}{4)=\pi)
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