1. Énoncé du problème : Trouver les zéros de la fonction $$f(x) = 2 \cos \pi (x + 2) - 1$$ pour $$x \in \mathbb{R}$$.
2. Pour trouver les zéros, on résout $$f(x) = 0$$ :
$$2 \cos \pi (x + 2) - 1 = 0$$
3. Isolons le cosinus :
$$2 \cos \pi (x + 2) = 1$$
$$\cos \pi (x + 2) = \frac{1}{2}$$
4. Rappel : $$\cos \theta = \frac{1}{2}$$ pour $$\theta = \pm \frac{\pi}{3} + 2n\pi, n \in \mathbb{Z}$$.
5. Posons $$\theta = \pi (x + 2)$$, donc
$$\pi (x + 2) = \pm \frac{\pi}{3} + 2n\pi$$
6. Divisons par $$\pi$$ :
$$x + 2 = \pm \frac{1}{3} + 2n$$
7. Résolvons pour $$x$$ :
$$x = -2 \pm \frac{1}{3} + 2n$$
8. Calculons les deux cas :
- Pour $$+ \frac{1}{3}$$ : $$x = -2 + \frac{1}{3} + 2n = -\frac{6}{3} + \frac{1}{3} + 2n = -\frac{5}{3} + 2n$$
- Pour $$- \frac{1}{3}$$ : $$x = -2 - \frac{1}{3} + 2n = -\frac{6}{3} - \frac{1}{3} + 2n = -\frac{7}{3} + 2n$$
9. Vérifions les options proposées :
L'option la plus proche est $$x \in \left\{ -\frac{5}{3} + 2n, n \in \mathbb{Z} \right\} \cup \left\{ -\frac{1}{3} + 2n, n \in \mathbb{Z} \right\}$$ mais notre deuxième valeur est $$-\frac{7}{3} + 2n$$, pas $$-\frac{1}{3} + 2n$$.
10. Cependant, en revérifiant, on remarque que $$-\frac{7}{3} + 2n = -\frac{1}{3} + 2(n-1)$$, donc les deux ensembles sont équivalents modulo un décalage de $$n$$.
11. Conclusion : Les zéros sont
$$x \in \left\{ -\frac{5}{3} + 2n, n \in \mathbb{Z} \right\} \cup \left\{ -\frac{1}{3} + 2n, n \in \mathbb{Z} \right\}$$.
Réponse correcte :
$$x \in \left\{ -\frac{5}{3} + 2n, n \in \mathbb{Z} \right\} \cup \left\{ -\frac{1}{3} + 2n, n \in \mathbb{Z} \right\}$$.
Zeros Cosine 248A07
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