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Valeurs exactes de cos et sin de π/12

Difficile Inspiré BAC France
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Exercice inspiré d'un BAC France
Énoncé et solution adaptés au programme français. Voir crédits.

Énoncé

On pose .

  1. Calculer (on montrera que ).
  2. Écrire sous forme trigonométrique.
  3. En déduire les valeurs exactes de et .

Indices

— clique pour révéler
1 Indice 1
Pour $|a|$, calculez $|a|^2=(2+\sqrt{3})^2+1^2$ puis essayez de reconnaître cette expression comme un carré de la forme $(\sqrt{6}+\sqrt{2})^2$.
2 Indice 2
Pour la forme trigonométrique, calculez $\tan(\arg a)=\dfrac{\text{partie imaginaire}}{\text{partie réelle}}$ et comparez à des valeurs remarquables de tangente.
3 Indice 3
Pour la question 3, identifiez les parties réelle et imaginaire de $a$ écrit sous forme trigonométrique $|a|(\cos\theta+i\sin\theta)$ avec celles de $a=2+\sqrt{3}+i$.

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