Une suite géométrique !

Bonjour à tous, je m'appelle Antonin et je suis professeur particulier de mathématiques, spécialisé dans les examens d'entrée à l'université d'Oxford. Aujourd'hui, je vais vous présenter un exercice qui est tombé à Oxford en 2020. L'énoncé demande combien de valeurs de l'angle x, situées entre -90° et 90°, permettent d'égaliser la somme infinie de 1/tangente(x) + 1/tangente^2(x), etc., à la tangente(x). Pour résoudre cet exercice, on doit tout d'abord comprendre que la fonction tangente(x) est strictement croissante entre -π/2 et π/2. On remarque également qu'on a une série de nombres élevés à des puissances croissantes. Cela nous indique qu'il s'agit d'une somme géométrique. Notre objectif est de simplifier cette somme et de trouver quand elle est égale à la tangente(x). La première étape consiste donc à simplifier la somme géométrique. Nous savons que cette somme converge si la valeur absolue de la raison (1/tangente(x)) est inférieure à 1. Ainsi, nous devons vérifier que la tangente(x) est strictement supérieure à 1 ou strictement inférieure à -1. Ensuite, nous pouvons calculer la somme géométrique en utilisant la formule Q/(1-Q), où Q est égal à 1/tangente(x). En remplaçant Q par sa valeur, nous obtenons S = 1/tangente(x) - 1. Enfin, nous devons résoudre l'équation tangente(x) = S. En posant Y = tangente(x), nous obtenons l'équation 1 = Y^2 - Y. En analysant cette équation, nous trouvons les valeurs de Y satisfaisant la condition d'équivalence. Après avoir vérifié que les solutions respectent la condition de valeur absolue supérieure à 1, nous trouvons une seule solution acceptable pour tangente(x) : 1 + racine de 5/2. En conclusion, il y a une seule valeur de l'angle x, située entre -π/2 et π/2, qui satisfait l'équation tangente(x) = 1 + racine de 5/2. J'espère que cette explication était claire et utile. Les problèmes du MIT et du Math Admissions Test d'Oxford ne sont pas simples, mais avec une bonne décomposition et l'application de ce que nous avons appris en première et en terminale, nous pouvons trouver des solutions. La réponse à cet exercice serait donc la réponse b.