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Limites en sinus et tangente Comment démontrer certaines
limites de fonctions en associant la géométrie et la trigonométrie. Simple et
efficace, encore fallait-il en avoir l'idée. Notez en passant
l'interprétation et la comparaison géométriques de sinus, arc et tangente. |
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Démontrez que: |
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Cette propriété est bien
connue: Notez le bien. Elle
sert très souvent. |
Pour les petits angles, le sinus est voisin de
l'angle lui-même, exprimé en radians. |
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Illustration Pour 30°, l'écart est de 2,3 centièmes et pour 10° cet écart fond à
moins de 1 /1000e. |
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Figure
Bleu: le cercle trigonométrique
(rayon unité).
Rouge: les triangles rectangles symétriques
OCA et OCB, dont les angles en O
valent x (en radians).
Vert: les deux tangentes au
cercle en A et B. Relations L'arc AB = 2x Note
Alors, pour la suite, on
prend x positif. Le cas négatif est identique. |
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Démo Comparons les longueurs |
On accepte visuellement que la longueur de l’arc AB
est moindre que la somme des longueurs de AD et DB. Cette
relation est confirmée en dessinant la tangente EF qui est manifestement
plus grande que l'arc AB. Le dévelopement
en série "prouve" également cette relation: Cependant l’utilisation du développement en série est
un argument circulaire, puisque les dérivées de sinus viennent de ce
résultat. |
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Découplons les égalités deux
à deux |
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Remise en relation |
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Lorsque x tend vers 0, le
cosinus grimpe vers 1 |
sinus x / x se trouve en sandwich entre 1
et une valeur dont la limite est 1, il tend lui-même vers 1. |
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Merci à Élie Bouscatié
pour ses remarques
Pour
information, développement en série de sinus et de tangente
Suite >>>
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Démontrez que: |
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Développons : |
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Passage à la limite: |
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Comparaison de l'écart en x, son sinus et sa
tangente pour des petits angles (en millièmes) Pour 10°, Esinus = 0,88 10-3 et
Etangente = -1,79 10-3. |
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Bilan
Jusqu'à
5°, voire 10°, on peut assimiler le sinus et la tangente à la valeur de
l'angle exprimé en radians: |
Suite |
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Voir |
Limite – Glossaire |
Aussi |
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Cette page |
http://villemin.gerard.free.fr/aMaths/Analyse/Limite/Sinusx.htm
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