Mathématiques • Seconde

Définitions cosinus – sinus – tangente
10 Exercices Corrigés

Concepts & Exercices
\(\cos(\theta) = \frac{\text{adjacent}}{\text{hypoténuse}}\)
Cosinus d'un angle aigu
Cosinus
\(\cos(\theta) = \frac{\text{côté adjacent}}{\text{hypoténuse}}\)
Angle aigu dans triangle rectangle
Sinus
\(\sin(\theta) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{hypoténuse}}\)
Angle aigu dans triangle rectangle
Tangente
\(\tan(\theta) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{côté adjacent}}\)
Angle aigu dans triangle rectangle
🎯
Définition : Cosinus, sinus et tangente sont des rapports de longueurs dans un triangle rectangle.
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Notation : \(\cos(\theta)\), \(\sin(\theta)\), \(\tan(\theta)\) où \(\theta\) est un angle aigu.
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Identification : Hypoténuse est le côté opposé à l'angle droit, côté adjacent touche l'angle, côté opposé est en face.
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Application : Calculer des longueurs ou des angles dans des triangles rectangles.
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Conseil : Toujours identifier l'hypoténuse, le côté adjacent et le côté opposé
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Attention : Ne pas confondre les côtés selon l'angle choisi
Astuce : SOH-CAH-TOA pour retenir les formules
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Méthode : Dessiner le triangle et nommer les côtés par rapport à l'angle
Exercice 1
Dans un triangle ABC rectangle en A, AB = 3 cm, AC = 4 cm. Calculer \(\cos(\widehat{BAC})\), \(\sin(\widehat{BAC})\), \(\tan(\widehat{BAC})\).
Exercice 2
Dans un triangle DEF rectangle en E, DE = 5 cm, DF = 13 cm. Calculer \(\cos(\widehat{EDF})\), \(\sin(\widehat{EDF})\), \(\tan(\widehat{EDF})\).
Exercice 3
Dans un triangle GHI rectangle en H, GH = 6 cm, GI = 10 cm. Calculer \(\cos(\widehat{HGI})\), \(\sin(\widehat{HGI})\), \(\tan(\widehat{HGI})\).
Exercice 4
Dans un triangle JKL rectangle en K, JK = 8 cm, KL = 6 cm. Calculer \(\cos(\widehat{LJK})\), \(\sin(\widehat{LJK})\), \(\tan(\widehat{LJK})\).
Exercice 5
Dans un triangle MNP rectangle en P, MN = 10 cm, MP = 6 cm. Calculer \(\cos(\widehat{PMN})\), \(\sin(\widehat{PMN})\), \(\tan(\widehat{PMN})\).
Exercice 6
Dans un triangle QRS rectangle en R, QS = 15 cm, RS = 9 cm. Calculer \(\cos(\widehat{SQR})\), \(\sin(\widehat{SQR})\), \(\tan(\widehat{SQR})\).
Exercice 7
Dans un triangle TUV rectangle en U, TU = 7 cm, UV = 24 cm. Calculer \(\cos(\widehat{UTV})\), \(\sin(\widehat{UTV})\), \(\tan(\widehat{UTV})\).
Exercice 8
Dans un triangle WXY rectangle en Y, WX = 17 cm, WY = 8 cm. Calculer \(\cos(\widehat{XWY})\), \(\sin(\widehat{XWY})\), \(\tan(\widehat{XWY})\).
Exercice 9
Dans un triangle ZAB rectangle en A, AB = 12 cm, AZ = 5 cm. Calculer \(\cos(\widehat{BAZ})\), \(\sin(\widehat{BAZ})\), \(\tan(\widehat{BAZ})\).
Exercice 10
Dans un triangle CDI rectangle en D, CI = 25 cm, DI = 7 cm. Calculer \(\cos(\widehat{DCI})\), \(\sin(\widehat{DCI})\), \(\tan(\widehat{DCI})\).
Corrigé : Exercices 1 à 5
1 Triangle ABC rectangle en A
Définitions :

Cosinus : \(\cos(\theta) = \frac{\text{côté adjacent}}{\text{hypoténuse}}\)

Sinus : \(\sin(\theta) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{hypoténuse}}\)

Tangente : \(\tan(\theta) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{côté adjacent}}\)

Étape 1 : Identifier les côtés par rapport à l'angle \(\widehat{BAC}\)

Triangle ABC rectangle en A

AB = 3 cm (côté adjacent à \(\widehat{BAC}\))

AC = 4 cm (côté opposé à \(\widehat{BAC}\))

BC = ? (hypoténuse)

Étape 2 : Calculer l'hypoténuse BC

Théorème de Pythagore : \(BC^2 = AB^2 + AC^2\)

\(BC^2 = 3^2 + 4^2 = 9 + 16 = 25\)

\(BC = \sqrt{25} = 5\) cm

Étape 3 : Calculer \(\cos(\widehat{BAC})\)

\(\cos(\widehat{BAC}) = \frac{\text{côté adjacent}}{\text{hypoténuse}} = \frac{AB}{BC} = \frac{3}{5}\)

Étape 4 : Calculer \(\sin(\widehat{BAC})\)

\(\sin(\widehat{BAC}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{hypoténuse}} = \frac{AC}{BC} = \frac{4}{5}\)

Étape 5 : Calculer \(\tan(\widehat{BAC})\)

\(\tan(\widehat{BAC}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{côté adjacent}} = \frac{AC}{AB} = \frac{4}{3}\)

Réponse finale :

\(\cos(\widehat{BAC}) = \frac{3}{5}\), \(\sin(\widehat{BAC}) = \frac{4}{5}\), \(\tan(\widehat{BAC}) = \frac{4}{3}\)

Règles appliquées :

SOH-CAH-TOA : Sinus = Opposé/Hypoténuse, Cosinus = Adjacent/Hypoténuse, Tangente = Opposé/Adjacent

Pythagore : Pour trouver l'hypoténuse manquante

Identification : Bien identifier les côtés par rapport à l'angle concerné

2 Triangle DEF rectangle en E
Définitions :

Triangle rectangle : Un triangle ayant un angle droit (90°).

Étape 1 : Identifier les côtés par rapport à l'angle \(\widehat{EDF}\)

Triangle DEF rectangle en E

DE = 5 cm (côté adjacent à \(\widehat{EDF}\))

DF = 13 cm (hypoténuse)

EF = ? (côté opposé à \(\widehat{EDF}\))

Étape 2 : Calculer le côté opposé EF

Théorème de Pythagore : \(DF^2 = DE^2 + EF^2\)

\(13^2 = 5^2 + EF^2\)

\(169 = 25 + EF^2\)

\(EF^2 = 144\)

\(EF = \sqrt{144} = 12\) cm

Étape 3 : Calculer \(\cos(\widehat{EDF})\)

\(\cos(\widehat{EDF}) = \frac{\text{côté adjacent}}{\text{hypoténuse}} = \frac{DE}{DF} = \frac{5}{13}\)

Étape 4 : Calculer \(\sin(\widehat{EDF})\)

\(\sin(\widehat{EDF}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{hypoténuse}} = \frac{EF}{DF} = \frac{12}{13}\)

Étape 5 : Calculer \(\tan(\widehat{EDF})\)

\(\tan(\widehat{EDF}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{côté adjacent}} = \frac{EF}{DE} = \frac{12}{5}\)

Réponse finale :

\(\cos(\widehat{EDF}) = \frac{5}{13}\), \(\sin(\widehat{EDF}) = \frac{12}{13}\), \(\tan(\widehat{EDF}) = \frac{12}{5}\)

Règles appliquées :

Identification : L'angle est en D, donc le côté adjacent est DE, le côté opposé est EF

Pythagore : Utilisé pour trouver le côté manquant

Formules trigonométriques : Respectivement CAH-SOH-TOA

3 Triangle GHI rectangle en H
Définitions :

Angle aigu : Angle inférieur à 90° dans un triangle rectangle.

Étape 1 : Identifier les côtés par rapport à l'angle \(\widehat{HGI}\)

Triangle GHI rectangle en H

GH = 6 cm (côté adjacent à \(\widehat{HGI}\))

GI = 10 cm (hypoténuse)

HI = ? (côté opposé à \(\widehat{HGI}\))

Étape 2 : Calculer le côté opposé HI

Théorème de Pythagore : \(GI^2 = GH^2 + HI^2\)

\(10^2 = 6^2 + HI^2\)

\(100 = 36 + HI^2\)

\(HI^2 = 64\)

\(HI = \sqrt{64} = 8\) cm

Étape 3 : Calculer \(\cos(\widehat{HGI})\)

\(\cos(\widehat{HGI}) = \frac{\text{côté adjacent}}{\text{hypoténuse}} = \frac{GH}{GI} = \frac{6}{10} = \frac{3}{5}\)

Étape 4 : Calculer \(\sin(\widehat{HGI})\)

\(\sin(\widehat{HGI}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{hypoténuse}} = \frac{HI}{GI} = \frac{8}{10} = \frac{4}{5}\)

Étape 5 : Calculer \(\tan(\widehat{HGI})\)

\(\tan(\widehat{HGI}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{côté adjacent}} = \frac{HI}{GH} = \frac{8}{6} = \frac{4}{3}\)

Réponse finale :

\(\cos(\widehat{HGI}) = \frac{3}{5}\), \(\sin(\widehat{HGI}) = \frac{4}{5}\), \(\tan(\widehat{HGI}) = \frac{4}{3}\)

Règles appliquées :

Identification : L'angle est en G, donc le côté adjacent est GH, le côté opposé est HI

Simplification : Simplifier les fractions quand possible

Vérification : \(\cos^2 + \sin^2 = 1\) pour vérifier les résultats

4 Triangle JKL rectangle en K
Définitions :

Hypoténuse : Côté opposé à l'angle droit, c'est le côté le plus long.

Étape 1 : Identifier les côtés par rapport à l'angle \(\widehat{LJK}\)

Triangle JKL rectangle en K

JK = 8 cm (côté adjacent à \(\widehat{LJK}\))

KL = 6 cm (côté opposé à \(\widehat{LJK}\))

JL = ? (hypoténuse)

Étape 2 : Calculer l'hypoténuse JL

Théorème de Pythagore : \(JL^2 = JK^2 + KL^2\)

\(JL^2 = 8^2 + 6^2 = 64 + 36 = 100\)

\(JL = \sqrt{100} = 10\) cm

Étape 3 : Calculer \(\cos(\widehat{LJK})\)

\(\cos(\widehat{LJK}) = \frac{\text{côté adjacent}}{\text{hypoténuse}} = \frac{JK}{JL} = \frac{8}{10} = \frac{4}{5}\)

Étape 4 : Calculer \(\sin(\widehat{LJK})\)

\(\sin(\widehat{LJK}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{hypoténuse}} = \frac{KL}{JL} = \frac{6}{10} = \frac{3}{5}\)

Étape 5 : Calculer \(\tan(\widehat{LJK})\)

\(\tan(\widehat{LJK}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{côté adjacent}} = \frac{KL}{JK} = \frac{6}{8} = \frac{3}{4}\)

Réponse finale :

\(\cos(\widehat{LJK}) = \frac{4}{5}\), \(\sin(\widehat{LJK}) = \frac{3}{5}\), \(\tan(\widehat{LJK}) = \frac{3}{4}\)

Règles appliquées :

Identification : L'angle est en J, donc le côté adjacent est JK, le côté opposé est KL

Pythagore : Utilisé pour trouver l'hypoténuse manquante

Simplification : Réduire les fractions au maximum

5 Triangle MNP rectangle en P
Définitions :

Côté adjacent : Côté qui touche l'angle mais qui n'est pas l'hypoténuse.

Étape 1 : Identifier les côtés par rapport à l'angle \(\widehat{PMN}\)

Triangle MNP rectangle en P

MN = 10 cm (hypoténuse)

MP = 6 cm (côté adjacent à \(\widehat{PMN}\))

PN = ? (côté opposé à \(\widehat{PMN}\))

Étape 2 : Calculer le côté opposé PN

Théorème de Pythagore : \(MN^2 = MP^2 + PN^2\)

\(10^2 = 6^2 + PN^2\)

\(100 = 36 + PN^2\)

\(PN^2 = 64\)

\(PN = \sqrt{64} = 8\) cm

Étape 3 : Calculer \(\cos(\widehat{PMN})\)

\(\cos(\widehat{PMN}) = \frac{\text{côté adjacent}}{\text{hypoténuse}} = \frac{MP}{MN} = \frac{6}{10} = \frac{3}{5}\)

Étape 4 : Calculer \(\sin(\widehat{PMN})\)

\(\sin(\widehat{PMN}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{hypoténuse}} = \frac{PN}{MN} = \frac{8}{10} = \frac{4}{5}\)

Étape 5 : Calculer \(\tan(\widehat{PMN})\)

\(\tan(\widehat{PMN}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{côté adjacent}} = \frac{PN}{MP} = \frac{8}{6} = \frac{4}{3}\)

Réponse finale :

\(\cos(\widehat{PMN}) = \frac{3}{5}\), \(\sin(\widehat{PMN}) = \frac{4}{5}\), \(\tan(\widehat{PMN}) = \frac{4}{3}\)

Règles appliquées :

Identification : L'angle est en M, donc le côté adjacent est MP, le côté opposé est PN

Pythagore : Trouver le côté manquant

Relations trigonométriques : S'assurer d'utiliser les bons côtés pour chaque fonction

Corrigé : Exercices 6 à 10
6 Triangle QRS rectangle en R
Définitions :

Côté opposé : Côté en face de l'angle choisi, ne touchant pas l'angle.

Étape 1 : Identifier les côtés par rapport à l'angle \(\widehat{SQR}\)

Triangle QRS rectangle en R

QS = 15 cm (hypoténuse)

RS = 9 cm (côté opposé à \(\widehat{SQR}\))

QR = ? (côté adjacent à \(\widehat{SQR}\))

Étape 2 : Calculer le côté adjacent QR

Théorème de Pythagore : \(QS^2 = QR^2 + RS^2\)

\(15^2 = QR^2 + 9^2\)

\(225 = QR^2 + 81\)

\(QR^2 = 144\)

\(QR = \sqrt{144} = 12\) cm

Étape 3 : Calculer \(\cos(\widehat{SQR})\)

\(\cos(\widehat{SQR}) = \frac{\text{côté adjacent}}{\text{hypoténuse}} = \frac{QR}{QS} = \frac{12}{15} = \frac{4}{5}\)

Étape 4 : Calculer \(\sin(\widehat{SQR})\)

\(\sin(\widehat{SQR}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{hypoténuse}} = \frac{RS}{QS} = \frac{9}{15} = \frac{3}{5}\)

Étape 5 : Calculer \(\tan(\widehat{SQR})\)

\(\tan(\widehat{SQR}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{côté adjacent}} = \frac{RS}{QR} = \frac{9}{12} = \frac{3}{4}\)

Réponse finale :

\(\cos(\widehat{SQR}) = \frac{4}{5}\), \(\sin(\widehat{SQR}) = \frac{3}{5}\), \(\tan(\widehat{SQR}) = \frac{3}{4}\)

Règles appliquées :

Identification : L'angle est en Q, donc le côté adjacent est QR, le côté opposé est RS

Pythagore : Trouver le côté manquant

Simplification : Réduire les fractions au maximum

7 Triangle TUV rectangle en U
Définitions :

Triangle 7-24-25 : Triangle rectangle classique avec des côtés proportionnels à 7, 24, 25.

Étape 1 : Identifier les côtés par rapport à l'angle \(\widehat{UTV}\)

Triangle TUV rectangle en U

TU = 7 cm (côté adjacent à \(\widehat{UTV}\))

UV = 24 cm (côté opposé à \(\widehat{UTV}\))

TV = ? (hypoténuse)

Étape 2 : Calculer l'hypoténuse TV

Théorème de Pythagore : \(TV^2 = TU^2 + UV^2\)

\(TV^2 = 7^2 + 24^2 = 49 + 576 = 625\)

\(TV = \sqrt{625} = 25\) cm

Étape 3 : Calculer \(\cos(\widehat{UTV})\)

\(\cos(\widehat{UTV}) = \frac{\text{côté adjacent}}{\text{hypoténuse}} = \frac{TU}{TV} = \frac{7}{25}\)

Étape 4 : Calculer \(\sin(\widehat{UTV})\)

\(\sin(\widehat{UTV}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{hypoténuse}} = \frac{UV}{TV} = \frac{24}{25}\)

Étape 5 : Calculer \(\tan(\widehat{UTV})\)

\(\tan(\widehat{UTV}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{côté adjacent}} = \frac{UV}{TU} = \frac{24}{7}\)

Réponse finale :

\(\cos(\widehat{UTV}) = \frac{7}{25}\), \(\sin(\widehat{UTV}) = \frac{24}{25}\), \(\tan(\widehat{UTV}) = \frac{24}{7}\)

Règles appliquées :

Identification : L'angle est en T, donc le côté adjacent est TU, le côté opposé est UV

Pythagore : Vérifier que 7² + 24² = 25² (triangle pythagoricien)

Formules : Appliquer les définitions de cos, sin, tan

8 Triangle WXY rectangle en Y
Définitions :

Triangle 8-15-17 : Triangle rectangle classique avec des côtés proportionnels à 8, 15, 17.

Étape 1 : Identifier les côtés par rapport à l'angle \(\widehat{XWY}\)

Triangle WXY rectangle en Y

WX = 17 cm (hypoténuse)

WY = 8 cm (côté adjacent à \(\widehat{XWY}\))

XY = ? (côté opposé à \(\widehat{XWY}\))

Étape 2 : Calculer le côté opposé XY

Théorème de Pythagore : \(WX^2 = WY^2 + XY^2\)

\(17^2 = 8^2 + XY^2\)

\(289 = 64 + XY^2\)

\(XY^2 = 225\)

\(XY = \sqrt{225} = 15\) cm

Étape 3 : Calculer \(\cos(\widehat{XWY})\)

\(\cos(\widehat{XWY}) = \frac{\text{côté adjacent}}{\text{hypoténuse}} = \frac{WY}{WX} = \frac{8}{17}\)

Étape 4 : Calculer \(\sin(\widehat{XWY})\)

\(\sin(\widehat{XWY}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{hypoténuse}} = \frac{XY}{WX} = \frac{15}{17}\)

Étape 5 : Calculer \(\tan(\widehat{XWY})\)

\(\tan(\widehat{XWY}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{côté adjacent}} = \frac{XY}{WY} = \frac{15}{8}\)

Réponse finale :

\(\cos(\widehat{XWY}) = \frac{8}{17}\), \(\sin(\widehat{XWY}) = \frac{15}{17}\), \(\tan(\widehat{XWY}) = \frac{15}{8}\)

Règles appliquées :

Identification : L'angle est en W, donc le côté adjacent est WY, le côté opposé est XY

Pythagore : Vérifier que 8² + 15² = 17² (triangle pythagoricien)

Applications : Ces valeurs sont fréquentes dans les exercices

9 Triangle ZAB rectangle en A
Définitions :

Triangle 5-12-13 : Triangle rectangle classique avec des côtés proportionnels à 5, 12, 13.

Étape 1 : Identifier les côtés par rapport à l'angle \(\widehat{BAZ}\)

Triangle ZAB rectangle en A

AB = 12 cm (côté adjacent à \(\widehat{BAZ}\))

AZ = 5 cm (côté opposé à \(\widehat{BAZ}\))

BZ = ? (hypoténuse)

Étape 2 : Calculer l'hypoténuse BZ

Théorème de Pythagore : \(BZ^2 = AB^2 + AZ^2\)

\(BZ^2 = 12^2 + 5^2 = 144 + 25 = 169\)

\(BZ = \sqrt{169} = 13\) cm

Étape 3 : Calculer \(\cos(\widehat{BAZ})\)

\(\cos(\widehat{BAZ}) = \frac{\text{côté adjacent}}{\text{hypoténuse}} = \frac{AB}{BZ} = \frac{12}{13}\)

Étape 4 : Calculer \(\sin(\widehat{BAZ})\)

\(\sin(\widehat{BAZ}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{hypoténuse}} = \frac{AZ}{BZ} = \frac{5}{13}\)

Étape 5 : Calculer \(\tan(\widehat{BAZ})\)

\(\tan(\widehat{BAZ}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{côté adjacent}} = \frac{AZ}{AB} = \frac{5}{12}\)

Réponse finale :

\(\cos(\widehat{BAZ}) = \frac{12}{13}\), \(\sin(\widehat{BAZ}) = \frac{5}{13}\), \(\tan(\widehat{BAZ}) = \frac{5}{12}\)

Règles appliquées :

Identification : L'angle est en A, donc le côté adjacent est AB, le côté opposé est AZ

Pythagore : Vérifier que 5² + 12² = 13² (triangle pythagoricien)

Ordre des lettres : Important pour identifier correctement les côtés

10 Triangle CDI rectangle en D
Définitions :

Triangle 7-24-25 : Triangle rectangle classique avec des côtés proportionnels à 7, 24, 25.

Étape 1 : Identifier les côtés par rapport à l'angle \(\widehat{DCI}\)

Triangle CDI rectangle en D

CI = 25 cm (hypoténuse)

DI = 7 cm (côté opposé à \(\widehat{DCI}\))

CD = ? (côté adjacent à \(\widehat{DCI}\))

Étape 2 : Calculer le côté adjacent CD

Théorème de Pythagore : \(CI^2 = CD^2 + DI^2\)

\(25^2 = CD^2 + 7^2\)

\(625 = CD^2 + 49\)

\(CD^2 = 576\)

\(CD = \sqrt{576} = 24\) cm

Étape 3 : Calculer \(\cos(\widehat{DCI})\)

\(\cos(\widehat{DCI}) = \frac{\text{côté adjacent}}{\text{hypoténuse}} = \frac{CD}{CI} = \frac{24}{25}\)

Étape 4 : Calculer \(\sin(\widehat{DCI})\)

\(\sin(\widehat{DCI}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{hypoténuse}} = \frac{DI}{CI} = \frac{7}{25}\)

Étape 5 : Calculer \(\tan(\widehat{DCI})\)

\(\tan(\widehat{DCI}) = \frac{\text{côté opposé}}{\text{côté adjacent}} = \frac{DI}{CD} = \frac{7}{24}\)

Réponse finale :

\(\cos(\widehat{DCI}) = \frac{24}{25}\), \(\sin(\widehat{DCI}) = \frac{7}{25}\), \(\tan(\widehat{DCI}) = \frac{7}{24}\)

Règles appliquées :

Identification : L'angle est en C, donc le côté adjacent est CD, le côté opposé est DI

Pythagore : Vérifier que 7² + 24² = 25² (triangle pythagoricien)

Applications : Ces triangles classiques sont très fréquents en trigonométrie

Définitions cosinus – sinus – tangente Trigonométrie dans le triangle rectangle