Première D · Leçon 13
Angles orientés et trigonométrie
Ce que dit le programme officiel (21 points)
- la définition des mesures d’un angle orienté
- la définition de la somme et de la différence d’angles orientés
- la définition du double d’un angle orienté
- la définition du cosinus d’un angle orienté
- la définition du sinus d’un angle orienté
- la définition de la tangente d’un angle orienté
- la définition des fonctions circulaires : 𝑥 ⟼ cos 𝑥 ; 𝑥 ⟼ sin 𝑥 ; 𝑥 ⟼ tan 𝑥
- la propriété sur les mesures des angles (𝑘𝑢⃗ ̂, 𝑣 ); (𝑢⃗̂ , 𝑘𝑣 ) ; (𝑘𝑢⃗̂ , 𝑘𝑣 ) ; 𝑘 ∈ ℝ∗ .
- la propriété de Chasles
- la propriété sur les mesures des angles : (𝑢⃗ ̂, 𝑣 ) et (𝑣 ̂, 𝑢⃗ )
- les propriétés sur le double d’un angle orienté.
- la propriété des angles inscrits orientés : (𝑂𝐴⃗⃗⃗⃗⃗ ̂,𝑂𝐵⃗⃗⃗⃗⃗ ) = 2 (𝑀𝐴 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ̂, 𝑀𝐵 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )
- la propriété sur la condition nécessaire et suffisante de quatre points cocycliques
- les relations entre les lignes trigonométriques d’un même angle ;
- les formules d’addition : cos(𝑎 − 𝑏) ; cos(𝑎 + 𝑏) ; sin(𝑎 − 𝑏) ; sin(𝑎 + 𝑏)
- les formules de duplication et de linéarisation : cos(2𝑎) ; sin(2𝑎) ; cos2(𝑎); sin2(𝑎)
- la réduction de : a cos(𝑥) + 𝑏 sin(𝑥)
- les équations trigonométriques du type : cos(𝑥) = cos(𝑎) ; sin(𝑥) = sin(𝑎) ; tan(𝑥) = tan(𝑎) , 𝑎 ∈ ℝ − {𝑘𝜋/2, 𝑘 ∈ ℤ}
- les équations du type : 𝑎 cos(𝑥) + 𝑏 sin(𝑥) + 𝑐 = 0 ; (𝑎 ≠ 0 et 𝑏 ≠ 0)
- les inéquations trigonométriques du type : cos(𝑥) ≤ 𝑎 ou cos(𝑥) ≥ 𝑎 , 𝑎 ∈ ℝ ; sin(𝑥) ≤ 𝑎 ou sin(𝑥) ≥ 𝑎 , 𝑎 ∈ ℝ ; tan(𝑥) ≤ 𝑎 ou tan(𝑥) ≥ 𝑎 , 𝑎 ∈ ℝ
- des inéquations se ramenant simplement aux cas précédents.
Source : Programme éducatif Première D, DPFC, version CND 0923
Fonctions cosinus et sinus
Rappel de SecondeLes fonctions \(x\mapsto\cos x\) et \(x\mapsto\sin x\) sont définies sur \(\mathbb{R}\), à valeurs dans \([-1;1]\), et périodiques de période \(2\pi\). La fonction cosinus est paire ; la fonction sinus est impaire.
Sur \([0;\pi]\), le cosinus est décroissant (de \(1\) à \(-1\)). Sur \([-\pi/2;\pi/2]\), le sinus est croissant (de \(-1\) à \(1\)).
Angle inscrit et cocyclicité
Dans un cercle de centre \(O\), pour deux points \(A\), \(B\) fixés et un point \(M\) mobile sur un même arc, l'angle inscrit \(\widehat{AMB}\) est constant, et vaut la moitié de l'angle au centre \(\widehat{AOB}\) interceptant le même arc.
Figure — Angle au centre et angle inscrit interceptant le même arc
L'angle inscrit \(\widehat{AMB}\) vaut exactement la moitié de l'angle au centre \(\widehat{AOB}\).
Formules d'addition et de duplication
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Les deux courbes sont confondues : l'écriture avec l'angle auxiliaire est bien équivalente à l'originale.
Équations et inéquations trigonométriques
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