Formule à démontrer
Réponses à toutes vos questions après le Bac (Fac, Prépa, etc.)
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Simpi
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par Simpi » 26 Juil 2016, 22:22
Bonjour, je cherche à démontrer ses deux formule mais je n'y arrive pas, j'ai besoin de votre aide:
Démontrer que
1)
 + \arctan(y) = \arctan(\frac{x+y}{1-xy}))
si

est strictement inferieur à

2)
 + \arctan(y) = \varepsilon\pi + \arctan(\frac{x+y}{1-xy}))
si

est strictement supérieur à 1 ou

.
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Black Jack
par Black Jack » 27 Juil 2016, 09:30
Prendre la tangente des 2 membres ...
En se rappelant que tan(x+b) = (tan(a) + tan(b))/(1 - tan(a).tan(b))
Avec les précautions d'usages ... (par exemple en tenant compte que tan() est Pi périodique)

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Robot
par Robot » 27 Juil 2016, 12:16
A mon avis, il vaut mieux débuter en posant

,

et interpréter la condition

en condition portant sur les angles

et

.
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aymanemaysae
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par aymanemaysae » 28 Juil 2016, 14:40
Bonjour,
la méthode de M. Robot est la plus simple et la plus directe, mais j'aimerais proposer une solution pour la première question un peu moins directe, tout en vous incitant de suivre la méthode que vous a proposée M.Robot car c'est la plus pédagogique et vous y apprendrez beaucoup d'astuces sur les

.
Supposons que :
 \in ]0,+\infty[^2\\ xy <1 \end{matrix})
donc on a

.
Posons
 = \arctan(x)+\arctan(y)-arctan(\frac{x+y}{1-xy}))
,
donc f'(x) = 0 , donc comme f est continue sur

alors f y est constante .
On a aussi
 = 0)
, donc
 = 0)
ce qui implique que
+\arctan(y) = arctan(\frac{x+y}{1-xy}))
.
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aymanemaysae
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par aymanemaysae » 28 Juil 2016, 16:05
reBonjour,
une autre façon de procéder pour la

question .
Comme on a :
 \in ]0,+\infty[^2\\ xy <1 \end{matrix})
càd
<\arctan(\frac{1}{y}))
<\arctan(x)+\arctan(y)<\arctan(y)+\arctan(\frac{1}{y})=\frac{\pi}{2})
,
donc
+\arctan(y)<\frac{\pi}{2})
,
donc
+\arctan(y)) = \frac{\tan(\arctan(x))+\tan(\arctan(y))}{1-\tan(\arctan(x)) \tan(\arctan(y))} = \frac{x+y}{1-xy})
donc
 + \arctan(y) = \arctan(\frac{x+y}{1-xy}))
.
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Robot
par Robot » 28 Juil 2016, 16:59
Rien ne dit que

et

sont strictement positifs.
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Simpi
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par Simpi » 28 Juil 2016, 22:10
Bonjour, j'ai suivi la methode proposée par M.Robot, alors si je pose
)
et
)
je trove la formule démandée
maintenant si

-si

et

sont strictement positif alors:

ce qui implique que
 < arctan(\frac{1}{y}))
or
 + \arctan(\frac{1}{y}) = \frac{\pi}{2})
donc on aura
 < \frac{\pi}{2} - \arctan(y))
par consequent

- de meme si

et

sont strictement négatif on montrera que

puisque dans ce cas
 + \arctan(\frac{1}{y}) = \frac{-\pi}{2})
En conclusion on dira que si

alors

.
j'espere que c'est ca.
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aymanemaysae
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par aymanemaysae » 29 Juil 2016, 09:10
Bonjour;
M.Robot, vous avez raison, je n'ai étudié qu'un cas parmi les quatre possibles.
Le cas où x et y sont strictement négatifs est similaire au cas où x et y sont strictement positifs, donc il reste les deux cas où x et y sont de signes contraires.
1) Si
<0\\0 <\arctan(y)<\frac{\pi}{2} \end {matrix} \Rightarrow -\frac{\pi}{2}<\arctan(x)+\arctan(y)<\frac{\pi}{2})
donc
+\arctan(y)) = \frac{\tan(\arctan(x))+\tan(\arctan(y))}{1-\tan(\arctan(x)) \tan(\arctan(y))} = \frac{x+y}{1-xy})
2) Si
<0\\0 <\arctan(x)<\frac{\pi}{2} \end {matrix} \Rightarrow -\frac{\pi}{2}<\arctan(x)+\arctan(y)<\frac{\pi}{2})
donc
+\arctan(y)) = \frac{\tan(\arctan(x))+\tan(\arctan(y))}{1-\tan(\arctan(x)) \tan(\arctan(y))} = \frac{x+y}{1-xy})
.
Je crois que les quatre cas sont maintenant étudiés .
Un grand Merci à M.Robot, pour son aide et pour sa patience.
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Robot
par Robot » 29 Juil 2016, 14:52
Simpi a écrit:Si je pose
)
et
)
je trove la formule démandée
Que veux-tu dire ????
Moi, je trouve juste

d'un côté, et
))
de l'autre.
Il reste à examiner quand ces deux quantités sont égales.
Il peut être utile de faire un dessin :
D''un côté le plan des
\in \R^2)
avec les zones délimitées par

De l'autre le carré des
\in {]{-\pi/2},\pi/2[}^2)
, avec les zones délimitées par ce qui correspond à

. (Tu as pratiquement fait le boulot, il faut juste un peu plus de soin).
Aymane, ne te crois pas obligé de faire l'exercice à la place de Simpi.
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