Définitions Cosinus, Sinus et Tangente | Trigonométrie dans le Triangle Rectangle
Introduction à la trigonométrie dans le triangle rectangle
Découvrez les définitions des fonctions trigonométriques dans le triangle rectangle
Triangle rectangle et vocabulaire
Notions de base
Un triangle rectangle est un triangle qui possède un angle droit (90°).
Le côté opposé à l'angle droit s'appelle l'hypoténuse.
Les deux autres côtés s'appellent les côtés de l'angle droit ou cathètes.
(adjacent à B)
(opposé à B)
Dans le triangle rectangle ABC rectangle en A, pour l'angle aigu B :
- L'hypoténuse est le côté [BC]
- Le côté adjacent à l'angle B est le côté [AB]
- Le côté opposé à l'angle B est le côté [AC]
Définition du cosinus
Fonction cosinus
Dans un triangle rectangle, le cosinus d'un angle aigu est égal au quotient du côté adjacent à cet angle par l'hypoténuse.
- Le cosinus d'un angle aigu est toujours compris entre 0 et 1
- Le cosinus d'un angle de 0° vaut 1
- Le cosinus d'un angle de 90° vaut 0
- Plus l'angle est grand, plus son cosinus est petit
Définition du sinus
Fonction sinus
Dans un triangle rectangle, le sinus d'un angle aigu est égal au quotient du côté opposé à cet angle par l'hypoténuse.
- Le sinus d'un angle aigu est toujours compris entre 0 et 1
- Le sinus d'un angle de 0° vaut 0
- Le sinus d'un angle de 90° vaut 1
- Plus l'angle est grand, plus son sinus est grand
Définition de la tangente
Fonction tangente
Dans un triangle rectangle, la tangente d'un angle aigu est égale au quotient du côté opposé à cet angle par le côté adjacent à cet angle.
- La tangente d'un angle aigu est toujours positive
- La tangente d'un angle de 0° vaut 0
- La tangente d'un angle de 45° vaut 1
- Quand l'angle tend vers 90°, la tangente tend vers +∞
- La tangente est le quotient du sinus par le cosinus : \( \tan(B) = \frac{\sin(B)}{\cos(B)} \)
Relations entre cosinus, sinus et tangente
Relations fondamentales
Pour tout angle aigu B dans un triangle rectangle :
Cette relation permet de calculer un cosinus si on connaît le sinus, ou inversement.
La tangente d'un angle est égale au quotient du sinus par le cosinus de cet angle :
Applications concrètes
Utilisations pratiques
Les fonctions trigonométriques permettent de :
- Calculer une longueur inconnue dans un triangle rectangle
- Déterminer la mesure d'un angle dans un triangle rectangle
- Résoudre des problèmes de la vie courante
- Effectuer des calculs en astronomie, en architecture, etc.
- 1 Calculer la hauteur d'un arbre ou d'un bâtiment
- 2 Déterminer la distance inaccessible
- 3 Navigation maritime et aérienne
- 4 Dessin technique et architecture
Exercice d'application
Problème complet
Dans le triangle ABC rectangle en A, on donne : AB = 5 cm et BC = 13 cm.
1. Calculez la longueur AC.
2. Calculez le cosinus, le sinus et la tangente de l'angle B.
3. Déterminez la mesure de l'angle B arrondie au degré près.
Solution de l'exercice
Correction détaillée
Dans le triangle rectangle ABC, on applique le théorème de Pythagore :
Soit : \( 5^2 + AC^2 = 13^2 \)
Donc : \( 25 + AC^2 = 169 \)
Soit : \( AC^2 = 169 - 25 = 144 \)
Donc : \( AC = \sqrt{144} = 12 \) cm
Dans le triangle ABC rectangle en A :
- Hypoténuse : BC = 13 cm
- Côté adjacent à B : AB = 5 cm
- Côté opposé à B : AC = 12 cm
On a : \( \cos(B) = \frac{5}{13} \approx 0.3846 \)
Donc : \( B = \arccos(0.3846) \)
À la calculatrice : \( B \approx 67° \) (arrondi au degré près)
On peut vérifier : \( \sin(67°) \approx 0.9205 \) et \( \frac{12}{13} \approx 0.9231 \) (proche)
Résumé
Points clés
Pour un angle aigu B dans un triangle rectangle :
- \( \cos(B) = \frac{\text{côté adjacent}}{\text{hypoténuse}} \)
- \( \sin(B) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{hypoténuse}} \)
- \( \tan(B) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{côté adjacent}} \)
- \( \cos^2(B) + \sin^2(B) = 1 \)
- \( \tan(B) = \frac{\sin(B)}{\cos(B)} \)
- Pour un angle aigu, le cosinus et le sinus sont compris entre 0 et 1
- La tangente est positive et peut prendre n'importe quelle valeur positive
- Le cosinus diminue quand l'angle augmente
- Le sinus augmente quand l'angle augmente
- La tangente augmente quand l'angle augmente
Conclusion
Félicitations !
Continuez à pratiquer pour renforcer vos compétences