2Calcul de cos nφ et sin nφ .
Rappelons la formule de Moivre :
∀φ∈R,∀ ∈ Z,(cos φ+isin φ)n= cos nφ +isin nφ.
Elle permet de trouver l’expression de cos nφ et de sin nφ en fonction de cos φet de
sin φ.
Exemple : n=2
∀φ∈R,(cos φ+isin φ)2= cos2φ−sin2φ+ 2isin φcos φ= cos 2φ+isin 2φ
Donc :
∀φ∈R,cos 2φ= cos2φ−sin2φ
et
∀φ∈R,sin 2φ= 2 sin φcos φ.
Exercice 1. Calculer cos 5φet sin 5φen fonction de cos φet sin φ.
2. En déduire que :
cotan 5φ=1−10 tan2φ+ 5 tan4φ
5 tan φ−10 tan3φ+ tan5φ.
3Formules trigonométriques.
Les formules de trigonométrie vues en 1ère S, et bien d’autres, peuvent être rapide-
ment démontrées en utilisant les complexes.
3.1 Exemples
Exemple n˚1 Soit à démontrer que :
∀(x;y)∈R2,cos xcos y=1
2(cos(x+y) + cos(x−y)).
On utilise la même méthode vue dans 1.
∀(x;y)∈R2,cos xcos y=1
4eix +e−ixeiy +e−iy
∀(x;y)∈R2,cos xcos y=1
4ei(x+y)+ei(x−y)+ei(y−x)+e−i(x+y)
∀(x;y)∈R2,cos xcos y=1
4ei(x+y)+e−i(x+y)+ei(x−y)+e−i(x−y)
∀(x;y)∈R2,cos xcos y=1
4(2 cos(x+y) + 2 cos(x−y))
Ce qui donne la formule demandée :
∀(x;y)∈R2,cos xcos y=1
2(cos(x+y) + cos(x−y)).
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