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Chapitre 5Trigonométrie

L'essentiel en 30 secondes

Le cercle trigonométrique aa pour rayon 11. Un angle en radians, c'est la longueur de l'arc. cos et sin sont les coordonnées du point sur le cercle. Formule fondamentale : cos2x+sin2x=1cos^2x + sin^2x = 1. Tu dois connaître les valeurs remarquables (0,π/6,π/4,π/3,π/2)(0, \pi /6, \pi /4, \pi /3, \pi /2) et savoir résoudre les équations trigo de base.

Notions clés

Radian
Unité d'angle : un tour complet =2π= 2\pi rad. π\pi rad =180°= 180°.
Cercle trigonométrique
Cercle de centre O et de rayon 1 muni d'un sens de parcours (sens direct = sens inverse des aiguilles d'une montre).
Cosinus et sinus
Pour un réel x, le point M du cercle trigo associé à x a pour coordonnées (cos x ; sin x).
Fonctions cos et sin
Périodiques de période 2π2\pi . cos est paire, sin est impaire.

Formules

Relation fondamentale

cos2x+sin2x=1\cos^2 x + \sin^2 x = 1

Formules d'addition

cos(a+b)=cosacosbsinasinb\cos(a+b) = \cos a \cos b - \sin a \sin b

Formules d'addition (sin)

sin(a+b)=sinacosb+cosasinb\sin(a+b) = \sin a \cos b + \cos a \sin b

Formules de duplication

cos(2a)=cos2asin2a=2cos2a1=12sin2a\cos(2a) = \cos^2 a - \sin^2 a = 2\cos^2 a - 1 = 1 - 2\sin^2 a

Formules de duplication (sin)

sin(2a)=2sinacosa\sin(2a) = 2\sin a \cos a

Résolution cos x = cos a

x=a+2kπoux=a+2kπ(kZ)x = a + 2k\pi \quad \text{ou} \quad x = -a + 2k\pi \quad (k \in \mathbb{Z})

Résolution sin x = sin a

x=a+2kπoux=πa+2kπ(kZ)x = a + 2k\pi \quad \text{ou} \quad x = \pi - a + 2k\pi \quad (k \in \mathbb{Z})

A retenir

  • Retiens le tableau de valeurs remarquables par cœur. Moyen mnémotechnique : 0/2,1/2,2/2,3/2,4/2\sqrt0/2, \sqrt1/2, \sqrt2/2, \sqrt3/2, \sqrt4/2 pour sin de 0aˋπ/20 à \pi /2.
  • cos x=x = cos aa donne DEUX familles de solutions (±a+2kπ)(\pm a + 2k\pi ). N'en oublie pas une.
  • Toujours vérifier que tes solutions sont bien dans l'intervalle demandé.

Erreurs classiques

Erreur : Confondre cos(π/3)=3/2cos(\pi /3) = \sqrt3/2 et cos(π/6)=3/2cos(\pi /6) = \sqrt3/2 (inverser les valeurs de cos et sin).

Correction : Astuce : cos décroît de 0aˋπ/20 à \pi /2, donc cos(π/6)>cos(π/3)cos(\pi /6) > cos(\pi /3). Donc cos(π/6)=3/2cos(\pi /6) = \sqrt3/2 et cos(π/3)=1/2cos(\pi /3) = 1/2.

Erreur : Oublier le 2kπ2k\pi dans les solutions des équations trigonométriques.

Correction : cos et sin sont périodiques de période 2π2\pi : il yay a toujours une infinité de solutions, espacées de 2π2\pi .

Erreur : Écrire cos(a+b) = cos a + cos b (traiter cos comme une fonction linéaire).

Correction : cos n'est PAS linéaire ! cos(a+b) = cos a cos b − sin a sin b. Utilise les formules d'addition.

Astuce méthode

Pour retrouver les valeurs remarquables en DS, dessine vite fait le cercle trigo avec les angles principaux et lis les coordonnées. Ça prend 30 secondes et ça évite les confusions.