Math Problem Statement

je veut simplifier le produit n=0∏n−1​ sin(2πt/Tn-1) avec Tn est une suite arithmetique Tn= 30+36n et ∏ commence de 0 jusqu'à n-1. la simplification avec la forme complexe de sinus.

Solution

Pour simplifier l'expression du produit n=0n1sin(2πtTn)\prod_{n=0}^{n-1} \sin\left(\frac{2\pi t}{T_n}\right), en utilisant la forme complexe du sinus, nous allons suivre les étapes suivantes :

1. Forme complexe du sinus

Le sinus peut être exprimé sous sa forme complexe en utilisant la formule d'Euler : sin(x)=eixeix2i\sin(x) = \frac{e^{ix} - e^{-ix}}{2i} Ainsi, on a : sin(2πtTn)=ei2πtTnei2πtTn2i\sin\left(\frac{2\pi t}{T_n}\right) = \frac{e^{i \frac{2\pi t}{T_n}} - e^{-i \frac{2\pi t}{T_n}}}{2i}

2. Expression du produit

Le produit donné est : n=0n1sin(2πtTn)\prod_{n=0}^{n-1} \sin\left(\frac{2\pi t}{T_n}\right) En substituant la forme complexe de sin(2πtTn)\sin\left(\frac{2\pi t}{T_n}\right), nous obtenons : n=0n1sin(2πtTn)=n=0n1ei2πtTnei2πtTn2i\prod_{n=0}^{n-1} \sin\left(\frac{2\pi t}{T_n}\right) = \prod_{n=0}^{n-1} \frac{e^{i \frac{2\pi t}{T_n}} - e^{-i \frac{2\pi t}{T_n}}}{2i} Cela se simplifie en : 1(2i)nn=0n1(ei2πtTnei2πtTn)\frac{1}{(2i)^{n}} \prod_{n=0}^{n-1} \left(e^{i \frac{2\pi t}{T_n}} - e^{-i \frac{2\pi t}{T_n}}\right)

3. Simplification

Maintenant, on doit analyser le produit des termes de la forme (ei2πtTnei2πtTn)\left(e^{i \frac{2\pi t}{T_n}} - e^{-i \frac{2\pi t}{T_n}}\right). Comme TnT_n est une suite arithmétique avec Tn=30+36nT_n = 30 + 36n, on remplace TnT_n dans l'expression : n=0n1(ei2πt30+36nei2πt30+36n)\prod_{n=0}^{n-1} \left(e^{i \frac{2\pi t}{30 + 36n}} - e^{-i \frac{2\pi t}{30 + 36n}}\right)

4. Interprétation en fonction du produit des exponentielles

Pour chaque nn, les exponentielles représentent des rotations dans le plan complexe. Le produit de plusieurs sinus en utilisant cette forme complexe peut devenir compliqué à simplifier directement, mais une approche possible est de réorganiser le produit en fonction des fréquences associées à chaque terme.

5. Simplification possible

Si on ne peut pas simplifier directement en un produit plus simple sans informations spécifiques sur nn ou tt, la forme simplifiée serait l'expression donnée ci-dessus. Néanmoins, on pourrait explorer des propriétés spécifiques de TnT_n pour trouver des simplifications supplémentaires, comme des symétries ou des combinaisons particulières des termes.


Avez-vous besoin de plus de détails ou d'une explication sur une partie spécifique ?

Questions relatives :

  1. Comment manipuler les produits complexes dans les séries arithmétiques ?
  2. Quels sont les avantages d'utiliser la forme complexe pour simplifier des expressions trigonométriques ?
  3. Comment les propriétés des suites arithmétiques influencent-elles la simplification des expressions trigonométriques ?
  4. Existe-t-il des cas particuliers où la simplification des produits trigonométriques devient triviale ?
  5. Comment traiter les produits infinis en trigonométrie complexe ?

Astuce :

La forme complexe des fonctions trigonométriques est très utile pour la simplification, surtout dans les contextes de produits ou de séries où des exponentielles peuvent se combiner plus facilement.

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