Résoudre une équation ou une inéquation tangente

Fiche | Mathématiques
Définition

Une équation ou une inéquation tangente contient un rapport tangente, où l’inconnue |(x)| apparait dans l’argument.

Puisque la fonction tangente est périodique, ce type d’équation peut ne posséder aucune solution, peut posséder une solution, plusieurs solutions ou une infinité de solutions.

De plus, il est nécessaire d’utiliser les angles en radians.

Important!

Dans le cercle trigonométrique, la tangente d’un angle n’est pas directement observable, puisqu’elle correspond au rapport entre l’ordonnée et l’abscisse du point associé à cet angle sur le cercle. Pour résoudre une équation tangente, on peut utiliser les valeurs remarquables du rapport tangente ou la fonction réciproque |\boldsymbol{\arctan}.|

Lorsqu’on utilise la fonction réciproque |\arctan,| le résultat obtenu est toujours un angle situé dans le 1er quadrant ou dans le 4e quadrant du cercle trigonométrique. Autrement dit, l’angle est compris entre |-\dfrac{\pi}{2}| et |\dfrac{\pi}{2}.|

Un angle quelconque dans le cercle trigonométrique.
Attention!

La fonction réciproque |\arctan| est parfois notée |\tan^{-1},| notamment sur les calculatrices.

Astuce

Il existe quelques valeurs remarquables du rapport tangente, qu’on peut utiliser lors de la résolution d’une équation ou d’une inéquation tangente.

Les points remarquables de la moitié du cercle trigonométrique avec la tangente de leur angle.

On obtient ces valeurs en faisant le rapport de l’ordonnée et de l’abscisse des points remarquables du 1er quadrant et du 4e quadrant du cercle trigonométrique. Voici un exemple de calcul avec l’angle |-\dfrac{\pi}{6}.|||\begin{align}\tan\left(-\dfrac{\pi}{6}\right)&=\dfrac{\sin\left(-\dfrac{\pi}{6}\right)}{\cos\left(-\dfrac{\pi}{6}\right)}\\[3pt]&=\dfrac{-\dfrac{1}{2}}{\dfrac{\sqrt{3}}{2}}\\[3pt]&=-\dfrac{1}{\color{#ec0000}{\cancel{\color{black}{2}}}}\times\dfrac{\color{#ec0000}{\cancel{\color{black}{2}}}}{\sqrt{3}}\\[3pt]&=-\dfrac{1}{\sqrt{3}}\boldsymbol{\color{#ec0000}{\times\dfrac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}}}}\\[3pt]&=-\dfrac{\sqrt{3}}{3}\end{align}||Remarque : Il n’y a pas de valeur remarquable pour les angles |\dfrac{\pi}{2}| et |-\dfrac{\pi}{2},| car on obtient une division par |0.| D’ailleurs, c’est pour cette raison que la fonction |\tan(x)| de base a des asymptotes à |x=\dfrac{\pi}{2}| et |x=-\dfrac{\pi}{2}.|

Résoudre une équation ou une inéquation tangente - Explication

Résoudre une équation ou une inéquation tangente - Explication

Résoudre une équation tangente

La démarche à suivre pour résoudre une équation tangente est la suivante.

Règle
  1. Isoler le rapport tangente.

  2. Déterminer l’angle trigonométrique à l’aide du tableau des valeurs remarquables ou de la fonction réciproque |\boldsymbol{\arctan}.|

  3. Résoudre l’équation obtenue avec l’angle trigonométrique.

  4. Calculer la période de la fonction tangente.

  5. Donner les solutions de l’équation.

Résoudre une équation tangente à l’aide du tableau des valeurs remarquables

Voici un exemple où on utilise le tableau des valeurs remarquables du rapport tangente pour résoudre l’équation.

Exemple

Résous l’équation suivante.||\tan(2x)-3=-2||

Résoudre une équation tangente - Exemple

Résoudre une équation tangente - Exemple

Voir la solution

Résoudre une équation tangente à l’aide de |\boldsymbol{\arctan}|

Voici un exemple où on utilise la fonction réciproque arc tangente pour résoudre l’équation.

Exemple

Résous l’équation suivante dans l’intervalle |\left[-\dfrac{3\pi}{2},-\dfrac{\pi}{2}\right].|||5\tan\big(\!-4(x+1)\big)+2=6||

Voir la solution

Exercice - Résoudre une équation tangente

'

Résoudre une équation tangente de degré 2

Voici un exemple où on résout une équation tangente de degré 2.

Exemple

Résous l’équation suivante.||2\tan^2(x-2)-5\tan(x-2)+2=0||

Voir la solution

Résoudre une inéquation tangente

La démarche à suivre pour résoudre une inéquation tangente est la suivante.

Règle
  1. Changer le symbole d’inégalité par un symbole d’égalité.

  2. Isoler le rapport tangente.

  3. Déterminer l’angle trigonométrique à l’aide du tableau des valeurs remarquables ou de la fonction réciproque |\boldsymbol{\arctan}.|

  4. Résoudre l’équation obtenue avec l’angle trigonométrique.

  5. Calculer la période de la fonction tangente.

  6. Calculer les asymptotes de la fonction tangente.

  7. Donner l’ensemble-solution de l’inéquation.

Résoudre une inéquation tangente à l’aide du tableau des valeurs remarquables

Voici un exemple où on utilise le tableau des valeurs remarquables du rapport tangente pour résoudre l’inéquation.

Exemple

Résous l'inéquation suivante.||3\tan\left(\dfrac{x}{4}\right)>-\sqrt{3}||

Voir la solution

Résoudre une inéquation tangente à l’aide de |\boldsymbol{\arctan}|

Voici un exemple où on utilise la fonction réciproque arc tangente pour résoudre l’inéquation.

Exemple

Résous l’inéquation suivante.||\dfrac{1}{4}\tan\big(2(x-\pi)\big)-6\le-5||

Résoudre une inéquation tangente - Exemple

Résoudre une inéquation tangente - Exemple

Voir la solution

Exercice - Résoudre une inéquation tangente

'

Résoudre une inéquation tangente de degré 2

Voici un exemple où on résout une inéquation tangente de degré 2.

Exemple

Résous l'inéquation suivante.||\tan^2\left(\dfrac{2x}{3}\right)\ge\dfrac{16}{9}||

Voir la solution