b. La fonction Arcsin est d´efinie sur [−1,1]. Or, d’apr`es la question pr´ec´edente,
pour tout x∈R,2x
1 + x2appartient `a [−1,1]. Par composition, fest donc
d´efinie sur R.N
c. Soit x∈R,f(−x) = Arcsin −2x
1 + x2=−Arcsin 2x
1 + x2=−f(x).
Par suite fest impaire. N
2. Tableau de variation
a. Soit t∈]−π/2, π/2[, nous avons on peut aussi
utiliser les formules
de la param´etrisation
rationnelle du cercle
priv´e d’un point
2 tan t
1 + tan2t=2sin t
cos t
1 + sin2t
cos2t
=2 sin tcos t
cos2t+ sin2t= sin(2t)
Ainsi, f(tan t) = Arcsin 2 tan t
1 + tan2t= Arcsin (sin 2t) = ϕ(t). N
b. Soit x∈R, Posons t= Arctan (x), de sorte que t∈]−π/2, π/2[ et x=
tan t. D’apr`es la question pr´ec´edente, il s’ensuit imm´ediatement que f(x) =
ϕ(t) = ϕ◦Arctan (x). N
c. D’apr`es les r´esultats de la Partie I
◮ϕest strictement d´ecroissante sur ] −π/2,−π/4],
◮ϕest strictement croissante sur ] −π/4, π/4[,
◮ϕest strictement d´ecroissante sur [π/4, π/2[.
La fonction Arctan : R→]−π/2, π/2[ est une bijection strictement crois-
sante est continue. D’apr`es le Th´eor`eme de la bijection, elle r´ealise des
bijections strictement croissantes de
⊲de ] − ∞,−1] sur ] −π/2,−π/4],
⊲de ] −1,1[ sur ] −π/4, π/4[,
⊲de [1,∞[ sur [π/4, π/2[,
Par composition de deux fonctions monotones, nous en d´eduisons que
fest strictement d´ecroissante sur ] − ∞,−1],
fest strictement croissante sur ] −1,1[,
fest strictement d´ecroissante sur [1,∞[. N
d. Le tableau suivant r´esume les variations f:
x−∞ −1 0 1 +∞
π
2
ր ց
f(x) 0 0 0
ց ր
−π
2
Pour le calcul des limites en ±∞, proc´edons par composition : effectuons le
changement de variable y(x) = Arctan x, il vient :
•y(x) = Arctan (x)−−−−→
x→±∞ ±π
2
•ϕ(y)−−−−−→
y→±π/20
Par composition des limites, il s’ensuit que lim
x→±π/2f(x) = 0. N
2