2 Calculer des rapports trigonométriques

Vocabulaire

Tracer un triangle rectangle ABC, identifier pour un angle le côté adjacent et le côté opposé.

A l’oral : exercices 7 et 8 p 208

Exercices 19 et 20 p 209

Exercice préparatoire :

Reproduire sur votre cahier un angle de même mesure que l’angle α.

PIC

Conclusion : le rapporteur ou le compas ne sont pas nécessaires pour reproduire un angle. Il suffit de connaître la pente : ici, il faut prendre 4 unités horizontales, puis 3 unités verticales.

On dit que la pente est de 3
4, ou de 75% (les pentes sont souvent exprimées en pourcentage).

Exemple 2 : représenter l’angle correspondant à une pente de 10%.

Définition: Tangente d’un angle aigu

La fonction qui à tout angle aigu α associe sa pente s’appelle la tangente de l’angle α.
Dans un triangle rectangle ABC rectangle en B, tan(α) = lloonngguueeuurrdduucc^o^otet´e´aodpjpoacse´en`at`aαα-

tan(α) = BC
AB-

Exemple :

tan(α) = 34

La calculatrice permet de déterminer α grâce à la fonction "arctan" ou "tan-1" : α 36,9.

C’ est un point quelconque de la demi-droite [AC)

On s’intéresse maintenant au rapport longueurduc^ote´adjacent
longueurdel′hypot´enuse

Mesurer et calculer AABC- et    ′
AABC-′. Que peut-on conjecturer?

Il semble que cela soit toujours le même : autrement dit, ce rapport ne dépend que de l’angle α.

Démonstration :

(BC)∕∕(BC) (car perpendiculaires à une même droite).

D’après le théorème de Thalès : AB--
AB′ = AC-
AC′

égalité des produits en croix : AB × AC= AC × AB

On divise chaque membre de l’égalité par AC :

ABAC× AC= AB

On divise chaque membre de l’égalité par AC’ :

On obtient l’égalité : AABC- = AABC′′-

Le rapport AB-
AC ne dépend donc que de l’angle α.

Ce rapport est appelé "cosinus" de l’angle α. cos(α) = AB-
AC

Définition: Cosinus d’un angle aigu

Dans un triangle rectangle ABC rectangle en B, cos(α) = longueurduc^ot´eadjacent`aα-
 longueurdel′hypot´enuse

On pourrait faire la même démonstration pour le rapport llonognugeueuurrdducel^o′thy´eoppopteos´n´eu`asαe. On appelle ce dernier rapport le "sinus" de l’angle α.

sin(α) = BC
AC

Définition: Sinus d’un angle aigu

Dans un triangle rectangle ABC rectangle en B,sin(α) = longueurduc^ot´eoppos´e`aα
longueurdel′hypot´enuse.

Pour mémoriser les trois rapports trigonométriques :

cos(angle) = -adjacent-
hypot´enuse       CAH

sin(angle) = hyopppoto´esn´euse-       SOH

tan(angle) = aodpjpaosce´ent       TOA

à l’oral : 9 à 12 p 208

à l’écrit (écrire les rapports trigonométriques) : 23 à 27 p 209

Propriété: 1

Le cosinus d’un angle est le sinus de l’angle complémentaire

α et β sont complémentaires : α + β = 90

cos(α) = AB
AC

sin(β) = AB
AC

Propriété: 2

Le cosinus et le sinus d’un angle aigu sont des nombres strictement compris entre 0 et 1

car l’hypoténuse (au dénominateur) est toujours plus grand que le côté adjacent ou le côté opposé (au numérateur).