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MathXi.com > 3ème année collège > Cours : Trigonométrie – 3ac

Cours : Trigonométrie – 3ac

Chapitre 7

Cosinus, sinus et tangente d’un angle aigu

Cosinus d’un angle aigu

Définition : Soit $\hat B$ un angle aigu dans un triangle rectangle.

$\cos \hat B= \dfrac{\text{longueur du côté adjacent à }\hat B}{\text{longueur de l’hpoténuse }}$

Exemple : Soit $ABC$ un triangle rectangle en $A$.

Trigonométrie

On a : $\boxed{\cos \widehat {ABC} = \frac{{AB}}{{BC}}}$  et  $\boxed{\cos \widehat {ACB} = \frac{{AC}}{{BC}}}$

Sinus d’un angle aigu

Définition : Soit $\hat B$ un angle aigu dans un triangle rectangle.

$\sin \hat B= \dfrac{\text{longueur du côté opposé à }\hat B}{\text{longueur de l’hpoténuse }}$

Exemple : Soit $ABC$ un triangle rectangle en $A$.

Trigonométrie

On a : $\boxed{\sin \widehat {ABC} = \frac{{AC}}{{BC}}}$  et  $\boxed{\sin \widehat {ACB} = \frac{{AB}}{{BC}}}$

Tangente d’un angle aigu

Définition : Soit $\hat B$ un angle aigu dans un triangle rectangle.

$\tan \hat B= \dfrac{\text{longueur du côté opposé à }\hat B}{\text{longueur du côté adjacent}\hat B}$

Exemple : Soit $ABC$ un triangle rectangle en $A$.

Trigonométrie

On a : $\boxed{\tan \widehat {ABC} = \frac{{AC}}{{AB}}}$  et  $\boxed{\tan \widehat {ACB} = \frac{{AB}}{{AC}}}$

Formules trigonométries

Propriété 1 : Si $\alpha$ est la mesure d’un angle aigu $\left( {0^\circ < \alpha < 90^\circ } \right)$, alors :

  • $0 < \cos \,\alpha \, < \,1$
  • $0 < \sin \,\alpha \, < \,1$
  • ${\cos ^2}\,\alpha \,\, + \,\,{\sin ^2}\,\alpha \,\, = \,\,1$

Preuve :

$\bullet$  Soit $ABC$ un triangle rectangle en $A$. On pose $\alpha=\widehat {ABC}$

Trigonometrie2

On a : $\sin \alpha= \dfrac{{AC}}{{BC}}$ et $\cos \alpha= \dfrac{{AB}}{{BC}}$

Nous savons que le plus long côté d’un triangle rectangle est l’hypoténuse,

C’est-à-dire :  $0<AB<BC$  et  $0<AC<BC $,

donc :  $\dfrac{0}{BC}<\dfrac{AC}{BC}<\dfrac{BC}{BC}$  et  $\dfrac{0}{BC}<\dfrac{AB}{BC}<\dfrac{BC}{BC}$

c’est-à-dire :  $0<\sin \alpha<1$  et  $0<\cos\alpha<1$.

$\bullet$  D’après le théorème de Pythagore, on a : $AC^2+AB^2=BC^2$,

Par suite, on a :
\[\begin{aligned}
{\sin ^2}\alpha + {\cos ^2}\alpha &= {\left( {\frac{{AC}}{{BC}}} \right)^2} + {\left( {\frac{{AB}}{{BC}}} \right)^2}\\
&= \frac{{A{C^2} + A{B^2}}}{{B{C^2}}}\\
&= \frac{{B{C^2}}}{{B{C^2}}}\\
&= 1
\end{aligned}\]

Remarque 1 : Si $\alpha$ est la mesure d’un angle aigu $\left( {0^\circ < \alpha < 90^\circ } \right)$, alors :

  • ${\cos ^2}\alpha = 1-\sin^2 \alpha$
  • ${\sin ^2}\alpha = 1-\cos^2 \alpha$
Propriété 2 : Si $\alpha$ est la mesure d’un angle aigu $\left( {0^\circ < \alpha < 90^\circ } \right)$, alors :

$${\tan}\alpha = \dfrac{\sin \alpha}{\cos \alpha}$$

Remarque 2 : Si $\alpha$ est la mesure d’un angle aigu $\left( {0^\circ < \alpha < 90^\circ } \right)$, alors :

  • ${\cos}\alpha = \dfrac{\sin \alpha}{\tan \alpha}$
  • ${\sin}\alpha = \cos\alpha\times\tan \alpha$

Propriété 3 : Si $\alpha$ et $\beta$ sont les mesures de deux angles complémentaires $\left( {\alpha+\beta = 90^\circ } \right)$, alors :

  • $\cos \alpha = \sin \beta$
  • $\sin \alpha = \cos \beta$
  • $\tan \alpha = \dfrac{1}{\tan\beta}$

Remarque 3 : Si $\alpha$ est la mesure d’un angle aigu $\left( {0^\circ < \alpha < 90^\circ } \right)$, alors :

  • $\cos\left( {90^\circ – \alpha } \right)= \sin\alpha$
  • $\sin\left( {90^\circ – \alpha } \right) = \cos \alpha$
  • $\tan\left( {90^\circ – \alpha } \right) = \dfrac{1}{\tan\alpha}$

Angles particuliers

$x$ $0^\circ$ $30^\circ$ $45^\circ$ $60^\circ$ $90^\circ$
$\sin x$ $0$ $\dfrac{1}{2}$ $\dfrac{\sqrt 2}{2}$ $\dfrac{\sqrt 3}{2}$ $1$
$\cos x$ $1$ $\dfrac{\sqrt 3}{2}$ $\dfrac{\sqrt 2}{2}$ $\dfrac{\sqrt 1}{2}$ $0$
$\tan x$ $0$ $\dfrac{\sqrt 3}{3}$ $1$ $\sqrt 3$ $***$