Angles orientés et trigonométrie Exercices corrigés
2- Donner la mesure en degrés de chaque angle suivant : Point méthode : Conversion radians/degrés Pour convertir les radians en degrés (et vice versa), on utilise un tableau de proportionnalité , en considérant qu’un même angle mesure ou Mesure en degrés ( ) Mesure en radians ( ) 1- Donnons la mesure en radians de chaque angle
Trigonométrie et angles orientés A) Angles orientés
Mesure d’un angle, en radian, d’un angle orienté Pour mesurer un angle orienté, il faut une unité (degré ou radian) et un sens de parcours Un même angle peut avoir des mesures différentes, comme dans la figure précédente Ces mesures sont alors égales à 2 près, on dit alors qu’elles sont égales « modulo » Définition :
I- Angles orientés - Maths Stan
-Pour un angle donné, on peut parler de l’angle géométrique , lorsque sa mesure est positive Définition 3: 3 À tout point M du cercle trigonométrique C, on associe l’angle orienté (OI,OM) Parmi les mesures possibles de (OI,OM), il y a une unique mesure appartenant à l’intervalle ]−π,π]
Angles orientés ce
3 Angles orientés 3ème Sciences 09 – 10 www espacemaths com Remarque : La valeur absolue de la mesure principale de l’angle orienté de vecteurs ( ¾fiu , ¾fiv ) est la mesure de l’angle géométrique
Angles orientés, Trigonométrie
1 2-Mesure d’un arc orienté: Définition : Les points A(a) et B(b) situé sur le cercle trigonométrique définissent un arc orienté ̂ Alors une mesure de cet arc est : ( ̂) [ ] II- Angles orientés : 2 1- Cas des vecteurs unitaires :
1ère S Ex angles orientés
1ère S Exercices sur les angles orientés 1 Sur un cercle C de centre O et de rayon 10 cm, un arc AB a pour longueur 5 cm Déterminer la mesure en degrés de l’angle géométrique AOB
Mesure principale d’un angle orient´e - Free
∈]−π;π] donc la mesure principale d’un angle de mesure α est ´egale a` 3π 5 Exercice 3 α = π+2×2π et π ∈]−π;π] donc la mesure principale d’un angle de mesure α est ´egale a` π Exercice 4 α = π 4 − 8 × 2π et π 4 ∈] − π;π] donc la mesure principale d’un angle de mesure α est ´egale a` π 4 Exercice 5
Angles orientés de vecteurs
1ère S Chapitre 2 : Angles orientés Exercices - p 4/6 Exercice 8 1) Considérons le triangle direct ABC ci-dessous La mesure de l'angle ^BAC est de 50° On dit que l'angle orienté de vecteurs (⃗AC;⃗AB) mesure −50° puisqu'on passe de ⃗AC à ⃗AB en tournant autour de A
Vecteurs et colinéarité Angles orientés et trigonométrie
3 Angles orientés 3 1 Le radian Définition 4 : Le radian est une unité de mesure d’un angle comme le degré Il est défini comme la longueur de l’arc entre 2 points du cercle unité Le demi cercle unité a un longueur de π et donc correspond à un angle de π radian On a alors : 180˚=π rd La mesure en degré de 1 radian vaut donc
Optical Measurement and Interferometry
small angle θ, because of the presence of air damper between the two surfaces When light from a monochromatic light source is made to fall on an optical flat, which is oriented at a very small angle with respect to a flat reflecting surface, alternate band of light and dark patches are
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II-- AAnngglleess oorriieennttééss
II-- 11 :: DDééffiinniittiioonnss
DDééffiinniittiioonn 11: À tout point A du cercle trigonométrique, on associe l"angle orienté ()OAOI, défini
par les vecteurs unitaires OIet OA tel que ()a=OAOI, et si B est le symétrique du point A parrapport à (OI), on définit par les vecteurs unitaires OIet OB, l"angle orienté ()OBOI, tel que ()a-=OBOI,.
EExxeemmppllee :: Sur la figure suivante, on a : ()43,p=BCBA et ()4,p-=CDCB
DDééffiinniittiioonn 22: On dit que a est égale à b mmoodduulloo c, s"il existe un entier relatif k, tel que :
kcba=-NNoottaattiioonnss ::
()cbamod= , ()cba= , []cba= , ()cbamodº , ()cbaº, ou encore []cbaº signifient que a est égale à b mmoodduulloo c. On peut enchaîner, ces égalités et n"indiquer, qu"à la fin []c( mmoodduulloo c). pa=[]p2.hosseini@maths-stan.fr Page 2 Cours : Trigonométrie
RReemmaarrqquueess:: - Ainsi, on peut associer à l"angle orienté ()a=OAOI,, d"autres mesures comme , ()pa2,-=OAOI , ()pa4,+=OAOI , ou encore ()a=OAOI,[]p2.
- ()0,=OIOI []p2-Pour un angle donné, on peut parler de l"angle géométrique, lorsque sa mesure est positive.
DDééffiinniittiioonn 33: À tout point M du cercle trigonométrique C, on associe l"angle orienté ()OMOI,
Parmi les mesures possibles de ()OMOI,, il y a une unique mesure appartenant à l"intervalle ]]pp,-. Cette mesure est appelée la mesure principale (en radian) de l"angle orienté ()OMOI,.CCoommmmeenntt ccaallccuulleerr llaa mmeessuurree pprriinncciippaallee dd""uunn aannggllee ddoonnnnéé ??
EExxeemmppllee :: Calculer la mesure principale de l"angle dont une mesure est donnée par 4 23p .SSoolluuttiioonn :: On sait que les autres mesures de cet angles sont de la forme ppk24 On a donc parmi toutes les valeurs possibles de k, une qui vérifie, l"inéquation : 4 232
4 232
4
23ppppppppp-£<--Û£+<-kk
Ou encore
4 1924
27ppp-£<-k, en multipliant tous les membres de cette inéquation par :p2
1, on trouve : 8 19 827-£<-k. Or, ,...38
27-»- et ,...28
19-»-. Donc le seul entier vérifiant k
dans l"inéquation précédente est -3, d"où ( )432423ppp-=´-´+. Donc la
la mesure principale de 423p est 4
p-. EExxeerrcciiccee 11:: Calculer la mesure principale de l"angle dont une mesure est donnée par 3113p- .
SSoolluuttiioonn ::
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VVooiiccii ll""aallggoorriitthhmmee eett llee pprrooggrraammmmee dduu ccaallccuull ddee llaa mmeessuurree pprriinncciippaallee dd""uunn aannggllee ddoonnnnéé ::
Variables : ϕ, θ, k et t sont des nombres
Entrées
Introduire mesure de l"angle
Traitement
0¬k
tTant que t>
p ; (SSoouuss AAllggoobbooxx,, llee nnoommbbrree p eesstt ddééffiinnii ppaarr MMaatthh..PPII)
p2-¬tt1-¬kk
Fin Tant que
Tant que t
p2+¬tt1+¬kk
Fin Tant que
pjq´´+¬k2Sorties
Afficher k
Afficher
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II-- 11 :: PPrroopprriiééttééss
II-- 11..11:: RReellaattiioonn ddee CChhaasslleess TThhééoorrèèmmee 11 ((aaddmmiiss)): Pour tous vecteurs u, v et w, on a : ()()()wuwvvu,,,=+ []p2 Et ceci, quelques soient les mesures des angles ()vu, et ()wv,. II-- 11..22:: PPrroopprriiééttééss ddeess aanngglleess oorriieennttééssTThhééoorrèèmmee 22: Pour tous vecteurs u , v et w, et tous réels non nuls k et k" on a :
1) ()()vuuv,,-= []p2 ;
2) Si 0<¢kk, alors :()()p+=¢vuvkuk,, []p2 ,
3) Si 0>¢kk, alors :()()vuvkuk,,=¢ []p2 ;
4) ()0,=vu []p, si et seulement si les vecteurs u et v sont colinéaires.
DDéémmoonnssttrraattiioonn :: 1)
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3) 4)CCoonnssééqquueenncceess: ()()vuvu,,=-- []p2 ()()p+=-vuvu,, []p2 ()()p+=-vuvu,, []p2
RReemmaarrqquueess:: - ()0,=vu ou p []p2 ⇔ ()0,=vu []p; - ()22,ppouvu-= []p2 ⇔ ()2,p=vu []p . EExxeerrcciiccee 22::On considère deux points A et B du plan tels que 5=AB.On place :
⊲ le point E, tel que AEAB= et ()431,p=AEAB []p2 ;
⊲ le point D, tel que le triangle ADE soit équilatéral avec ()353,p-=EDEA []p2 ;
⊲ le point F, tel que 5=DF et ()1211,p-=DEDF []p2.
11°° Faire une figure précise.
22°° Démontrer que les droites (AB) et (DF) sont parallèles.
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SSoolluuttiioonn::
11°°
22°°
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EExxeerrcciiccee 33:: Donner la mesure principale de ()zu, dans les cas suivants : ()847,2p=-vu []p2 , ()3
13,p=-wv []p2 , ()6
57,p=--zw []p2.
SSoolluuttiioonn ::
IIII-- LLiiggnneess ttrriiggoonnoommééttrriiqquueess ((RRaappppeellss))IIII-- 11 :: LLeess ccoooorrddoonnnnééeess dd""uunn ppooiinntt dduu cceerrccllee ttrriiggoonnoommééttrriiqquuee
DDééffiinniittiioonn 44: On dit que le repère ()jiO,; est un repère orthonormal direct, si les deux
conditions suivantes sont vérifiées simultanément : 1==ji ; ()[ ]pp22;=jiTThhééoorrèèmmee 33 ((aaddmmiiss)):Soit M un point d"un cercle trigonométrique C, de centre O, associé à un
repère ()jiO,; tel que ()[]p2,xOMOI=, alors les coordonnées du point M sont données par ()xxMsin,cos.hosseini@maths-stan.fr Page 8 Cours : Trigonométrie
CCoonnssééqquueenncceess ::11))On a vu que si x est une mesure de l"angle ()OMOI,, alors tout nombre réel
()xkxcos2cos=+p et ()xkxsin2sin=+p22)) Les coordonnées de tout point M du cercle trigonométrique, varient entre -1 et 1, donc
1cos1££-x et 1sin1££-x
IIII-- 22:: AAnngglleess aassssoocciiééss TThhééoorrèèmmee 44 ((aaddmmiiss)): Pour tout réel x : xxxxxxxxxxxx coscos,sinsincoscos,sinsincoscos,sinsin pppp Voici quelques angles et leurs sinus et cosinus associés:hosseini@maths-stan.fr Page 9 Cours : Trigonométrie
1. IIII-- 33:: AAnngglleess ccoommpplléémmeennttaaiirreess
TThhééoorrèèmmee 55 ((aaddmmiiss)): Pour tout réel x : xxxxxxxx sin2cos,cos2sinsin
2cos,cos2sin
ppppEExxeemmppllee :: Calculer :
=67cos265sin562cos46sin ppppA.SSoolluuttiioonn::
=67cos265sin562cos46sin ppppA ; =6cos26sin53cos46sin ppppppA car 665ppp-= ;
=6cos26sin53cos46sinppppA ; -=pppA.VVooiiccii qquueellqquueess mmeessuurreess rreemmaarrqquuaabblleess eett lleeuurrss lliiggnneess ttrriiggoonnoommééttrriiqquueess ::
Mesure de
l"angle en radian 0 6 p 4 p 3 p 2 p Sin x 0 2 1 2 2 2 3 1 Cos x 1 2 3 2 2 2 1 0 Tan x 0 33 31=1 3
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IIII--44 IIddeennttiittééss ttrriiggoonnoommééttrriiqquueess ffoonnddaammeennttaalleess
On sait déjà que pour tout réel x, on a :1cossin22=+xx.
xx cos sintan= et xx22cos1tan1=+ .
EExxeerrcciiccee ccoorrrriiggéé :: Démontrer l"égalité suivante, pour tout nombre réel t:
2sin4t - 2cos4t + 4 cos2t = 2
SSoolluuttiioonn:: Pour démontrer cette égalité trigonométrique, on transforme le 1er membre (que est le
membre le plus complexe de l"égalité) par des manipulations algébriques afin qu,il soit identique
au 2 nd membre :2cos4cos2sin21cossin2cos4cos2sin2cos2sin2cos4cos2sin2cos4cos2sin2cos4cos2sin2) identitél" après(D" cos4
xxxxxxxxxxxxxxxxbaxxxxxxxxxxx44 344 2144 344 21
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IIIIII-- 11.. FFoorrmmuulleess dd""aaddddiittiioonn TThhééoorrèèmmee 66:: Pour les réels a et b , on a : ()() ( ) ( )babababababababababababaDDéémmoonnssttrraattiioonn ::
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IIIIII--22.. FFoorrmmuulleess ddee dduupplliiccaattiioonn ((FFoorrmmuulleess ddee CCaarrnnoott))
TThhééoorrèèmmeess 77:: PourÎxℝ: ()xxxcossin22sin= ()xxx22sincos2cos-= ou ()1cos22cos2-=xx ou ()xx2sin212cos-= ou encore 22cos1sin
22cos1cos22xxetxx-=+=
( )x xx 2tan1 tan22tan -= avec x≠ppk+2 et x≠24DDéémmoonnssttrraattiioonn ::
EExxeerrcciiccee 44:: Calculer les lignes trigonométriques de 12 p.SSoolluuttiioonn::
hosseini@maths-stan.fr Page 13 Cours : Trigonométrie
Lorsque cela a un sens :
( )( )btanatan btanatanbatan; btanatan btanatanbatan+-=--+=+11 (H.P.)Pour tous réels a et b , on a :
( ) ( )[ ]bacosbacosbcosacosbasinbasinbcosasinbacosbacosbsinasin ++-=-++=+--=2 12121(H.P.)
222222222222
(H.P.)IIVV-- ÉÉqquuaattiioonnss,, iinnééqquuaattiioonnss ttrriiggoonnoommééttrriiqquueess
IIVV-- 11.. ÉÉqquuaattiioonnss ttrriiggoonnoommééttrriiqquueessTThhééoorrèèmmee 88 ((aaddmmiiss)): On définit les équations trigonométriques élémentaires :
xaavecax2tantan2
,2"2,2, sinsin11sin,0"2,2, coscos11cospppggppbpbppb bpapapa a CCaass ppaarrttiiccuulliieerrss :: Pour tout réel x et tout entier relatif k : ppkxxcos+=Û=20 ; pkxxsin=Û=0 pkxxcos21=Û= ; ppkxxsin221+=Û= ppkxxcos21+=Û-= ; ppkxxsin221+-=Û-=hosseini@maths-stan.fr Page 14 Cours : Trigonométrie
EExxeerrcciiccee ccoorrrriiggéé :: Résoudre dans ℝ puis dans [[pp,- : ( )2