Cercle trigonométrique
Définition
Le cercle trigonométrique est un cercle de rayon 1 grâce auquel tu peux lire le sinus, le cosinus et la tangente d’un angle.
Dessine ton angle α au-dessus de l’axe des x s’il est positif, ou en-dessous s’il est négatif. On mesure l’angle en tournant dans le sens inverse des aiguilles d’une montre (on appelle ce sens : sens trigonométrique).
Sinus et cosinus
En utilisant le point d’intersection P entre la droite définissant l’angle et le cercle unité, on peut lire les valeurs du sinus et du cosinus.
sin(α)=yP | Le sinus de l’angle α est la coordonnée y du point P. |
cos(α)=xP | Le cosinus de l’angle α est la coordonnée x du point P. |
Tangente
En utilisant le point d’intersection Q entre la droite définissant l’angle et la tangente au cercle parallèle à l’axe des y, on peut lire les valeurs de la tangente.
tan(α)=yQ | La tangente de l’angle α est la coordonnée y du point Q. |
Alternative : |
tan(α)=cos(α)sin(a)=xPyP | La tangente de l’angle α est le rapport des coordonnées du point P. |
Radian
Il existe une autre unité que le degré pour calculer un angle : le radian. Place ton angle sur le cercle trigonométrique comme indiqué plus haut. La longueur de l’arc de cercle intercepté est ta mesure en radian, sachant que le périmètre total est de 2π.
Pour convertir les degrés en radians et vice-versa :
MÉTHODE
1. | Place l’angle donné, soit en radian soit en degré, dans le tableau suivant : Angle en radian | | ? | Angle en dregré | | ? | |
2. | Détermine la valeur recherchée à l’aide du produit en croix. |
Exemples
Un angle de 180° vaut 180°×2π∶360°=22π=π radians.
Un angle de 2π radians vaut 2π×360°∶2π=90°.
Méthode pour les exercices types
Déterminer le sinus, le cosinus et la tangente
Déterminer les valeurs du cosinus, du sinus et de la tangente d’angle donné à l’aide du cercle trigonométrique.
MÉTHODE
1. | Dessine l’angle sur le cercle unité. |
2. | Lis les valeurs du sinus, du cosinus et de la tangente sur le cercle unité. |
Exemple
Angle α=180°
Dans le cercle unité :
Lire les valeurs :
sin(α)=0cos(α)=−1tan(α)=0
Déterminer l’angle
Comment déterminer un angle à partir d’une valeur donnée du cosinus ?
MÉTHODE
1. | Dessine une droite perpendiculaire à l’axe des cosinus (l’axe des x) passant par la valeur donnée. Si, par exemple, la valeur du cosinus de 0,5 est donnée, dessine la droite perpendiculaire à l’axe des cosinus passant par 0,5. |
2. | Détermine les points d’intersection du cercle avec le cercle unité et lis les angles correspondants. |
Note : Si la valeur donnée est le sinus, applique la même méthode en utilisant une droite perpendiculaire à l’axe des sinus (l’axe des y).
Exemple
cos(α)=0,5
Dessine la droite passant par 0,5 :
Lis les angles correspondants :
Angles :
α=60° ou α=300°
Propriétés importantes
RELATIONS TRIGONOMÉTRIQUES
Si certaines valeurs du cosinus, du sinus ou de la tangente sont déjà connues, on peut aussi déterminer les valeurs d’autres angles en considérant la géométrie du cercle.
90° : | cos(90°−β)=sin(β)cos(β)=sin(90°+β) |
180° : | cos(180°−β)=−cos(β)sin(180°−β)=sin(β)cos(180°+β)=−cos(β)sin(180°+β)=−sin(β) |
360° : | cos(360°−β)=cos(β)sin(360°−β)=−sin(β) |
Exemple
cos(120°)=−0,5, détermine cos(60°) :
Fonctions trigonométriques
Sinus, cosinus et tangente peuvent également être interprétés comme des fonctions, qu’on appelle fonctions trigonométriques, où la valeur x représente l'angle en radians.
Sinus sin(x)
Cosinus
Tangente