- Rappels sur la résolution d une équation de la forme. " oeuil "

Transcription

1 - EE Thème N 6 : TRIGONOETRIE Equation () e que je dois savoir à la fin du thème : - Rappels sur la résolution d une équation de la forme a ou b b a - onnaître et utiliser dans le triangle rectangle des relations entre le cosinus, le sinus ou la tangente d un angle aigu et les longueurs de côtés du triangle. - Utiliser la calculatrice pour déterminer des valeurs approchées : - du sinus, du cosinus et de la tangente d un angle aigu donné. de l angle aigu dont on connaît le sinus, le cosinus ou la tangente. «our prendre un bon départ» Trouve dans chacun des cas suivants : 9 6 9, 0 0 0,, 0, 9, 78 0,5 0,75 7 0, , , TIVITE : - " Revoir la définition du cosinus d'un angle aigu " ) Le triangle est rectangle en.,,, 9,, , , 0 Hypoténuse ôté opposé à l'angle " oeuil " ôté adjacent à l'angle a) omplète les encadrés en choisissant parmi le vocabulaire suivant: opposé - hypoténuse - adjacent. b) Rappel: - Deu angles sont complémentaires si la somme de leurs angles ( en degrés) vaut 90.

2 - Deu angles sont supplémentaires si la somme de leurs angles vaut 80. Que peu-tu dire des angles et : Ils sont complémentaires Eprime l'angle en fonction de : 90 - ) a) esure les longueurs et ( au mm près ): 8 mm et 97 mm côté adjacent à 8 b) omplète: cos 0, 8 ( ) Hypoténuse 97 Donner les notations de longueurs c) Tape valeur ( ) puis INV OS ( ou SHIFT OS ou OS - ) : On a: ( TTENTION: Vérifier que tu es en mode degré ) d) Vérifie en mesurant à l'aide de ton rapporteur la mesure de l'angle : - Deu nouvelles relations trigonométriques our les trois figures ci-dessous, est un triangle rectangle en. figure figure figure ) omplète le tableau ci-dessous: our calculer sin et tan, on utilisera les touches SIN et TN de ta calculatrice figure figure figure (mm) ( ) sin tan (mm) (mm) ,7 0, ,6 0,9 0,6 0, ,8, 0,8,

3 ) En observant le tableau, complète les deu égalités: sin et tan En généralisant, complète en remplaçant par: " côté opposé à l'angle " ; " côté adjacent à l'angle " ; " hypoténuse " côté cos adjacent à Hypoténuse ; côté opposé à sin Hypoténuse ; côté tan côté opposé adjacent à à ) Vérification de la mesure de l'angle de la figure. Tape valeur puis INV SIN ( ou SHIFT SIN ou SIN - ) : On a: 5 ou bien Tape valeur puis INV TN ( ou SHIFT TN ou TN - ) : On a: 5 alculs de longueurs Eercice n : Le triangle est rectangle en ; l'unité de longueur est le centimètre. l'aide des indications données, calculer une valeur approchée de la longueur des deu autres côtés. a) 8 et 5 ; b) et 9 ; c) 68 et d ) 5 et, 5 ; e) 50 et ; f ) 68 et 0 5 cm 8 a) alcul de Dans le triangle rectangle en : cos donc donc 5 cos8 d où 5,6 cm cos cm b)alcul de Dans le triangle rectangle en : sin donc donc 9 sin d où 6,98 cm sin 9 alcul de Dans le triangle rectangle en : tan donc donc 5 tan8 d où,6 cm. tan8 5 alcul de Dans le triangle rectangle en : tan donc donc 9 tan d où,0 cm. tan 9

4 68 cm,5 cm 5 c) alcul de Dans le triangle rectangle en : cos donc cos68 donc cos68 d où,50 cm alcul de Dans le triangle rectangle en : sin donc sin 68 donc sin 68 d où, cm. d) alcul de Dans le triangle rectangle en :,5 sin donc sin 5,5 donc sin 5 d où 8,8 cm alcul de Dans le triangle rectangle en :,5 tan donc tan 5,5 donc tan 5 d où 7,5 cm. 0 cm cm e)alcul de Dans le triangle rectangle en : cos donc cos 50 donc cos50 d où 6, cm alcul de Dans le triangle rectangle en : tan donc tan50 donc tan50 d où,77 cm. f)alcul de Dans le triangle rectangle en : cos donc cos68 0 donc 0 cos68 d où,75 cm alcul de b) Dans le triangle rectangle en : sin donc sin 68 0 donc 0 sin 68 d où 9,7 cm. Eercice n : Sur les berges de la rivière, deu points remarquables et se font face.

5 Dans le triangle rectangle en : tan donc tan 50 donc 50 tan d où 9,9 onclusion : La largeur de la rivière mesure environ 9, m Eercice n : Un observateur placé à 50 m d'une falaise voit le sommet de celle-ci sous un angle de 5, et la bas sous un angle de 0. alculer la hauteur de la falaise, à 0 cm près. 50 m m 5 0 D alcul de Dans le triangle D rectangle en : tan D donc tan 5 D 50 donc 50 tan5 d où 50 alcul de Dans le triangle D rectangle en : tan D donc tan 0 D 50 donc 50 tan0 d où 8,87 alcul de : On a : ,87 78,87 onclusion : La hauteur de la falaise mesure environ 78,9 m 785,5 m alcul de SH Dans le triangle HS rectangle en H : SH SH cos S donc cos6,7 S 785,5 donc SH 785,5 cos6, 7 d où SH 75 m S 6,7 H Eercice n : De puis le point, un géomètre mesure S ( avec un géomètre à laser) et HS : S 785,5 m; mes (HS ) 6,7. alculer SH et H alcul de H b) Dans le triangle HS rectangle en H : H H sin H donc sin6,7 SH 785,5 donc H 785,5 sin 6,7 d où H,7 m.

6 Eercice n 5: Le vainqueur V est en vue. V De part et d'autre de l'entrée V du port, deu observateurs munis de goniomètres mesurent chacun un angle: mes( V ) 70 ; mes( V ) 90. a) Sachant que 60 m, 70 calculer V. b) En déduire la distance qui sépare V du milieu de []. ( rrondir les résultats au mètre le plus proche). 60 m a) alcul de V Dans le triangle rectangle en V V tan V donc tan donc V 60 tan70 d où V 65 m b) alcul de V Dans le triangle rectangle en, d après le théorème de ythagore, on a : V + V V V V V V V + 65 V 67,7 onclusion : La longueur V mesure environ 68 m Eercice n 6 : alcule la longueur H puis l aire de. alcul de H Dans le triangle H rectangle en H : H H sin donc sin 7, donc H, sin 7 d où H,05 cm, cm alcul de l aire du triangle H 7,,05 On a ire, soit ire 7, 8 onclusion : L aire du triangle est environ 7,8 cm² 7 H 7, cm Eercice n 7 : our un maimum de sécurité, une échelle doit former avec un mur un angle de 0. vec une échelle de 9 m, jusqu à quelle hauteur de mur peut on monter (au cm près) alcul de H Dans le triangle H rectangle en, H H on a : cos H soit cos 0 H 9 donc H 9 cos0 d où H 8,6 m 0 H Il peut donc monter à une hauteur de 8,6 m environ

7 Eercice n 8 : Quelle est la hauteur h de la tour S alcul de S Dans le triangle S rectangle en, S on a : tan S soit tan 5 donc S 5 tan5 d où S m S 5 5,50 m 5 m D h alcul de h : On a h D + S,50 +,50 onclusion : La hauteur de la tour mesure environ,50 m alculs d'angles Eercice n 9: a) N 7 et, ; b) N et N 7 ; c) 0, 5 et N d ) 5, et N 5, ; e) N et N 0 alculer au degré près la mesure des angles aigus. a) N 7 et, b) N et N 7, 0 cm 0 cm 7 l angle N Dans le triangle N rectangle en : N cos N N d où N N 55 7, 68 7 N alcul de alcul de l angle N Dans le triangle N rectangle en : N cos N N d où N alcul de l angle Sachant que dans un triangle rectangle, les angles aigus sont complémentaires, alors : d où 5 alcul de l angle Sachant que dans un triangle rectangle, les angles aigus sont complémentaires, alors : d où 8

8 c) 0,5 et N d) 5, et N,5 0 cm 0,5 0 cm 5, N 68 alcul de l angle N Dans le triangle N rectangle en : 68 N,5 alcul de l angle N Dans le triangle N rectangle en : sin N N 0,5 N tan N N 5,,5 d où N 7 d où N 50 alcul de l angle Sachant que dans un triangle rectangle, les angles aigus sont complémentaires, alors : d où 8 alcul de l angle Sachant que dans un triangle rectangle, les angles aigus sont complémentaires, alors : d où 0 e) N et N cm 68 N alcul de l angle N Dans le triangle N rectangle en : N cos N N d où N 66 0 alcul de l angle Sachant que dans un triangle rectangle, les angles aigus sont complémentaires, alors : d où

9 Eercice n 0 : Sur un terrain de foot, le point de penalty est situé à m de ligne de but (). Les buts ont une largeur de 7, m. alcule (au degré près) l angle de tir d un footballeur lorsqu il tire un penalty. (conseil : calcule d abord O dans le triangle O, en epliquant pourquoi ce triangle est rectangle). O la m O 7, m alcul de O omme est un triangle isocèle, alors La bissectrice de est aussi la hauteur issue du sommet principal donc [O] est perpendiculaire à [] mais aussi la médiane issue de donc O O 7, :,66. insi le triangle O est rectangle en O avec O,66m. O,66 On a : tan O O D où O 8, omme [O) est une bissectrice, alors : O 8, 6,8 onclusion : L angle de tir est environ 7 Eercice n : Le sommet de la tour de ise s écarte de la verticale d environ 5 m et se trouve à environ 55 m du sol. alcule (au degré près) l angle que fait la tour avec la verticale. 55 m 5 m Dans le triangle rectangle en, on a : D où : 5 5 tan 55 Eercice n : Dans le trapèze SEU, calculer à 0,0 près, la mesure de l'angle. 7 cm O cm S U S cm 7 cm U cm cm E cm Soit la perpendiculaire à [SU] passant par, elle coupe [SU] en O. alcul de OU : On a OU SU SO 7 OU cm alcul de O SEO est un quadrilatère à angles droits, donc SOE est un rectangle, d où : SE O cm alcul de la mesure de l angle OU Dans le triangle OU rectangle en O, on a : O tan U soit U 5 OU onclusion : la mesure de l angle OU est 5 E cm TIVITE : " Relations entre cosinus, sinus et tangente "

10 ) - l'aide d'une calculatrice, complète le tableau suivant sachant que est un triangle rectangle en. Remarque: ar convention, on écrira cos au lieu de (cos )² cos 0,98 0,9 0,87 0,7 0,5 0 cos 0,97 0,88 0,75 0,5 0,5 0 sin 0 0,7 0, 0,5 0,7 0,87 sin 0 0,0 0, 0,5 0,5 0,75 cos + sin Que remarques-tu : cos + sin. - Démonstration: Soit un triangle rectangle en. On a: cos et sin. Eprime ² en fonction de ² et cos : ² Eprime ² en fonction de ² et sin : ² cos sin On sait que est un triangle rectangle en, on peut donc utiliser quelle propriété : ropriété de ythagore omplète: ² cos + sin ² ² ( cos + sin ) D'où : cos + sin ) - l'aide d'une calculatrice, complète le tableau suivant sachant que est un triangle rectangle en. ngle en degré cos 0,98 0,9 0,87 0,7 0,5 0 sin 0,98 0,9 0,87 0,7 0,5 0 sin 0 0,7 0, 0,5 0,7 0,87 tan 0 0,7 0,6 0,58,7 X ompare cos et sin : cos sin ; tan et sin : tan sin cos cos - Démonstration: Dans le triangle rectangle en, on a: cos sin et et sin ; sin cos d' où cos sin. tan

11 Eercice n : Enoncé : cos 8 0,95. Déduis-en l arrondi au millième de : a) sin 8 ; b) tan 8 ; c) sin 7. Solution : a) cos 8 + sin 8 0,95 + sin 8 sin 8 0,95 0, Donc sin 8 0, ,09. b) tan 8 sin8 cos8 0,09 0,95 0,5. c) 8 et 7 sont des angles complémentaires, donc : sin 7 cos8 0,95 Eercice n : est la mesure d un angle aigu dans un triangle rectangle. Sans calculatrice, calcule la valeur manquante dans chaque cas : a) sin 0,6 ; cos 0,8 ; tan 0,75 b) sin ; cos ; tan c) sin 5 7 ; cos 6 ; tan 5 8 d) sin 0 6 ; cos ; tan 0. Eercice n 5: Soit la mesure d un angle aigu d un triangle rectangle, démontre en développant le carré que : (sin + cos ) + sin cos. (sin + cos ) (sin + cos ) (sin + cos ) sin + sin cos + sin cos + cos sin + cos + sin cos + sin cos

12 Eercice n 6: Des angles particulier a) cos 5, déduis-en les valeurs eactes de sin 5 et de tan 5. sin 5 sin 5 car le triangle est isocèle ; tan 5 cos 5 soit tan 5 b) sin 0, déduis-en les valeurs eactes de cos 0 et de tan 0. cos 0 sin 0 et tan 0 cos0 c) Sachant que sin 0, déduis-en les valeurs eactes de cos 60, sin 60 et de tan 60. sin 0 cos 60 ; cos 0 sin 60 ( d après b) ) ; sin 60 tan 60 cos60