3eIntermédiaire

Les formules de trigonométrie : sinus, cosinus, tangente dans le triangle rectangle

Découvre les relations entre les côtés et les angles dans un triangle rectangle

8 min lecture

Dans un triangle rectangle, il existe des relations entre les longueurs des côtés et les angles aigus. Ces relations s'appellent sinus, cosinus et tangente. Elles permettent de calculer une longueur ou un angle quand on connaît deux autres mesures.

1Définitions dans le triangle rectangle

Dans un triangle rectangle, on nomme les côtés par rapport à un angle aigu (par exemple l'angle Â) :

  • L'hypoténuse : le côté opposé à l'angle droit, c'est le plus long côté.
  • Le côté adjacent : le côté qui touche l'angle  et qui n'est pas l'hypoténuse.
  • Le côté opposé : le côté qui est en face de l'angle Â.

Pour un angle aigu  :

  • Sinus de  = longueur du côté opposé ÷ longueur de l'hypoténuse.
  • Cosinus de  = longueur du côté adjacent ÷ longueur de l'hypoténuse.
  • Tangente de  = longueur du côté opposé ÷ longueur du côté adjacent.

Moyen mnémotechnique

SOH CAH TOA : Sinus = Opposé / Hypoténuse, Cosinus = Adjacent / Hypoténuse, Tangente = Opposé / Adjacent.

2Propriétés importantes

Pour un angle aigu  (entre 0° et 90°) :

  • 0 < sin(Â) < 1
  • 0 < cos(Â) < 1
  • tan(Â) > 0
  • Relation fondamentale : sin²(Â) + cos²(Â) = 1
  • tan(Â) = sin(Â) / cos(Â)

À savoir

Ces formules sont valables pour tout angle aigu. Elles permettent de vérifier un résultat ou de calculer une valeur manquante.

3Méthode pour calculer une longueur ou un angle

Pour calculer une longueur :

  1. Repère l'angle aigu connu.
  2. Identifie les côtés connus et cherchés (opposé, adjacent, hypoténuse).
  3. Choisis la formule qui relie ces trois grandeurs.
  4. Écris l'égalité, puis isole la longueur inconnue.
  5. Effectue le calcul (utilise la calculatrice en mode degré).

Pour calculer un angle :

  1. Repère les deux côtés connus par rapport à l'angle cherché.
  2. Choisis la formule qui utilise ces deux côtés.
  3. Écris l'égalité, puis utilise la touche inverse (sin⁻¹, cos⁻¹, tan⁻¹) pour obtenir l'angle.

Attention

Vérifie que ta calculatrice est en mode degré (DEG) et non en radian. Sinon les résultats seront faux.

4Exemple corrigé

Énoncé : Dans le triangle ABC rectangle en B, on connaît : AB = 5 cm (côté adjacent à l'angle A), AC = 13 cm (hypoténuse). Calcule cos(A) puis l'angle A.

Correction :

1. On identifie : angle A, côté adjacent = AB = 5 cm, hypoténuse = AC = 13 cm.

2. On utilise cos(A) = adjacent / hypoténuse = 5 / 13.

3. cos(A) ≈ 0,3846 (arrondi au millième).

4. Pour trouver l'angle A, on utilise la touche cos⁻¹ : A = cos⁻¹(5/13).

5. A ≈ 67,38° (arrondi au centième).

L'essentiel à retenir

  • Dans un triangle rectangle, sinus, cosinus et tangente relient les angles aigus aux longueurs des côtés.
  • SOH CAH TOA : retiens les rapports.
  • sin²(Â) + cos²(Â) = 1 et tan(Â) = sin(Â)/cos(Â).
  • Pour calculer une longueur, isole-la dans la formule ; pour un angle, utilise la fonction inverse.
  • Vérifie que ta calculatrice est en mode degré.
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