Mathématiques

Question

je veux demontrer que cos(2π\5)=(√5_1)/4

2 Réponse

  • On pose z=e^(i2π/5)
    Alors z^4+z³+z²+z+1=0
    z≠0 donc on a z²(z²+z+1+1/z+1/z²)=0
    Soit (z²+1/z²)+(1+1/z)+1=0
    Or z²+1/z²=e^(i4π/5)+e(-i4π/5)=2cos(4π/5) en utilisant les formules d'Euler
    De plus (z+1/z)=2cos(2π/5)
    Or cos(4π/5)=2cos²(2π/5)-1
    Donc on a 2(2cos²(2π/5)-1)+2cos(2π/5)+1=0
    On pose x=cos(2π/5), l'équation se ramène à :
    2(2x²-1)+2x+1=0
    Soit 4x²+2x-1=0
    Cos(2π/5) est la solution positive de cette équation.
    Δ=4+4*4*1=20
    √Δ=2√5
    Donc la solution positive est x=(-2+2√5)/8
    Soit cos(2π/5)=(√5-1)/4
  • Cos 2π/5 = Sin (π/2 - 2π/5) = Sin (π/10)

    On fait la dérivation des formules trigonométriques:
       Sin 2A = 2 Sin A Cos A
       Cos 2A = 1 - 2 Sin² A = 2 Cos² A - 1
       Cos 3A = Cos (A+2A) = Cos A Cos 2A - Sin A Sin 2A
             = Cos A [ (1 - 2 Sin² A) - 2 Sin² A ] =  Cos A [ 1 - 4 Sin² A ]

    Soit  A = π/10      =>    5 A = π/2
            2 A = π/2 - 3 A
       Sin 2 A = Sin (π/2 - 3 A) = Cos 3 A
      2 Sin A Cos A = Cos A [ 1 - 4 Sin² A ]

    Car Cos A ≠ 0,
                2 Sin A = 1 - 4 Sin² A
       =>  4 Sin² A + 2 Sin A - 1 = 0
               Sin A = [-2 + √20 ] / 8      ou    [-2 - √20 ]/ 8
         Sin π/10 est positif.  Donc,

           Sin A = (√20 - 2) / 8 = (√5 - 1) / 4
      Donc,  Cos 2π/5 = Sin π/10 =  (√5 -1) / 4

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