Math Problem Statement

linearise cos^5O

Solution

Pour linéariser cos5θ\cos^5 \theta, on peut utiliser les identités trigonométriques de puissance, en exprimant cos5θ\cos^5 \theta en termes de puissances plus simples de cosθ\cos \theta.

Voici les étapes :

  1. Utiliser la formule de double angle : En général, on utilise les formules de double et triple angles pour simplifier les puissances de cosinus. Rappelons d'abord quelques identités utiles :

    cos2θ=1+cos2θ2\cos^2 \theta = \frac{1 + \cos 2\theta}{2}

    cos3θ=cosθcos2θ=cosθ1+cos2θ2\cos^3 \theta = \cos \theta \cdot \cos^2 \theta = \cos \theta \cdot \frac{1 + \cos 2\theta}{2}

  2. Décomposer cos5θ\cos^5 \theta en termes de cosθ\cos \theta, cos2θ\cos 2\theta, etc. Cette étape est un peu longue, mais on obtient généralement des résultats sous une forme linéarisée.

Pour une méthode rapide, le résultat final de la linéarisation de cos5θ\cos^5 \theta est :

cos5θ=58cosθ+516cos3θ+116cos5θ\cos^5 \theta = \frac{5}{8} \cos \theta + \frac{5}{16} \cos 3\theta + \frac{1}{16} \cos 5\theta


Ainsi, la version linéarisée de cos5θ\cos^5 \theta en termes de cosinus simples est :

cos5θ=58cosθ+516cos3θ+116cos5θ\cos^5 \theta = \frac{5}{8} \cos \theta + \frac{5}{16} \cos 3\theta + \frac{1}{16} \cos 5\theta


Avez-vous besoin de détails supplémentaires ou souhaitez-vous une autre approche ?

Voici 5 exercices associés :

  1. Linéarisez cos4θ\cos^4 \theta en termes de cos2θ\cos 2\theta.
  2. Décomposez sin5θ\sin^5 \theta en termes de multiples de sinθ\sin \theta.
  3. Utilisez l'identité pour linéariser cos6θ\cos^6 \theta.
  4. Montrez que cos2θ\cos^2 \theta peut être écrit en termes de cos2θ\cos 2\theta.
  5. Simplifiez cos3θ\cos^3 \theta en utilisant cosθ\cos \theta et cos3θ\cos 3\theta.

Tip: Les puissances impaires de cosinus et sinus se linéarisent souvent en utilisant des combinaisons de cosinus et sinus de multiples de l’angle original.

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Trigonometry
Linerization of Trigonometric Functions

Formulas

cos^5θ = (5/8)cosθ + (5/16)cos3θ + (1/16)cos5θ
cos^2θ = (1 + cos2θ)/2

Theorems

Power Reduction Identities
Double Angle Identities

Suitable Grade Level

Grades 11-12