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Cosinus et sinus d'un nombre réel
I) Définition
Soit ݔun nombre réel. On considère le cercle trigonométrique (C) et la tangente (d) en I. On
munit (d) d'un repère (I ;ଔԦ ). (voir figure ci-dessous) Par enroulement de la droite (d) sur le cercle (C), M'(1 ; ݔ) a pour image M.Définition :
Les coordonnées du point M sont : (cos࢞ ; sin࢞ ) Les cosinus de ࢞ noté cos ࢞ est l'abscisse du point M. Le sinus de ࢞noté sin࢞ est l'ordonnée du point M.Exemples :
Le nombre గ
a pour image le point J de coordonnées (0 ; 1) donc cos = 1 et sin గLe nombre ߨ
donc cosߨ = -1 et sin ߨII) Propriétés :
Pour tout nombre réel ࢞ et tout nombre entier relatif : • -1 cos ࢞ 1 -1 sin ࢞ 1• cos (࢞࣊) = cos࢞ sin (࢞࣊) = sin࢞
• cos²࢞ + sin²࢞ = 1Démonstration:
• Le périmètre du cercle étant 2ߨ ,݇ tours du cercle correspondent 2݇ߨݔ' =ݔ + 2݇ߨ ( ݇߳Ժ ). D'où cos (ݔʹ݇ߨ ) = cos ݔ et sin (ݔʹ݇ߨ
• Comme cos² ݔ + sin² ݔ = 1 alors -1 cos ݔ 1 et -1 sin ݔ 1
Autre explication : comme cos ݔ et sin ݔ sont les abscisses et les ordonnéesde tout point du cercle trigonométrique alors -1 cos ݔ 1 et -1 sin ݔ 1
Soit M (ݔ ; ݕ) . Dans le triangle OMA rectangle en A, on applique le théorème de Pythagore :OM² = OA² + AM²
AM = OE = sin ݔ
OA = cos ݔ
OM = 1 car sa mesure est le rayon du cercle
(C) on obtient donc :1 = cos² ݔ + sin² ݔ
III) Tableau des valeurs à connaitre
ݔ (radians) 0 ߨ
cosݔ 1 t t 0 -1 sin 0 ͳ t t 1 0 Valeurs usuelles sur le cercle trigonométrique :IV) Cosinus et sinus d'angles orientés
1) Définition :
Soit ࢛,,& et ࢜,,& deux vecteurs. Il existe un réel ࢞ tel que (࢛,,& ; ࢜,,& ) = ࢞.
cos (࢛ ,,& ; ࢜,,& ) = cos࢞ sin (࢛ ,,& ; ࢜,,& ) = sin࢞Exemples
Exemple 1 :
Le plan orienté est muni d'un repère orthonormé direct (O ; ଓԦ ;ଔ ,,&) . Déterminer :Solutions:
Exemple 2 : ABC est un triangle équilatéral.Solution :
ସ (2ߨ 6 sin (െଓ 6ABC est un triangle équilatéral donc :
ଷ (2ߨ ) = cos (- గ ) = sin (- గ 62) Formules trigonométriques
Propriété 1 :
• cos ( -࢞ ) = cos ࢞ • cos (࣊െ࢞) = െ cos࢞ • cos (࣊࢞) = െ cos࢞
sin ( -࢞) = -sin ࢞ sin (࣊െ࢞) = sin࢞ sin (࣊࢞) = െsin࢞
M et N ont la même M et N ont la même M et N ont les abscisse et les ordonnée et les abscisses abscisses et les ordonnées opposées. opposées. ordonnées opposées.Démonstration :
• Les angles de mesures ݔ et -ݔ sont symétriques par rapport à l'axe des abscisses. Par symétrie
on en déduit que : cos (-ݔ) = cos ݔ et sin (-ݔ) = -sin ݔ