Trigonométrie: Sinus, cosinus et tangente d'angles
Relations dans le triangle rectangle
Il existe une relation importante pour les longueurs des côtés d'un triangle rectangle.
Dans un triangle rectangle en #\orange C#, les côtés de l'angle droit #\blue a# et #\green b#, et l'hypoténuse (le côté le plus long d'un triangle rectangle) #\orange c# vérifient la relation suivante:
\[\blue a^2+\green b^2=\orange c^2\]
Nous appelons cette relation le théorème de Pythagore.
À l'aide de ce théorème, nous pouvons calculer un côté d'un triangle rectangle pour lequel nous connaissons les deux autres côtés.
Par exemple, si nous voulons calculer l'hypoténuse, nous isolons #\orange c# dans le théorème de Pythagore:
\[\orange c = \sqrt{\blue a ^2 + \green b^2}\]
Dans un triangle #ABC# rectangle en #C#, #AB# est l'#\orange{\textbf{hypoténuse}}# et #AC# et #BC# sont les côtés de l'angle droit du triangle:
- #AC# est le côté #\green{\textbf{adjacent}}# pour l'angle #\blue \alpha#
- #BC# est le côté #\blue{\textbf{opposé}}# pour l'angle #\blue \alpha#
De plus, il existe des relations importantes entre les côtés et les angles d'un triangle rectangle.
Dans un triangle #\triangle ABC# rectangle en #C# nous définissons:
- #\sin(\alpha)=\frac{\text{côté opposé}}{\text{hypoténuse}}=\frac{\blue a}{\orange c}#
- #\cos(\alpha)=\frac{\text{côté adjacent}}{\text{hypoténuse}}=\frac{\green b}{\orange c}#
- #\tan(\alpha)=\frac{\text{côté opposé}}{\text{côté adjacent}}=\frac{\blue a}{\green b}#
Nous appelons #\sin# (sinus), #\cos# (cosinus) et #\tan# (tangente) des fonctions trigonométriques.
À l'aide de ces fonctions trigonométriques, nous pouvons calculer les côtés d'un triangle rectangle pour lequel nous connaissons un angle et un côté. Nous pouvons également calculer l'angle à l'aide de deux côtés et de la réciproque.
#\begin{array}{rcl}AB^2+BC^2&=&AC^2 \\ &&\phantom{xxx}\blue{\text{théorème de Pythagore}} \\
3^2+4^2&=&AC^2 \\ &&\phantom{xxx}\blue{AB=3 \text{ et } BC=4} \\
25&=&AC^2 \\ &&\phantom{xxx}\blue{\text{calculs effectués}} \\
\sqrt{25}&=&AC \\ &&\phantom{xxx}\blue{\text{application de la racine carrée}} \\
AC&=&5 \\ &&\phantom{xxx}\blue{\text{échange du membre de gauche et de droite, et si possible, simplification}} \end{array}#
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