📘 La trigonométrie dans le triangle rectangle
La trigonométrie permet de calculer des longueurs et des angles dans un triangle rectangle à partir des rapports entre les côtés. Les trois rapports trigonométriques (cosinus, sinus, tangente) sont fondamentaux pour le Brevet.
📐 I. Rappel : le triangle rectangle et le théorème de Pythagore
Dans un triangle rectangle ABC rectangle en C :
• L’hypoténuse (côté opposé à l’angle droit) est le plus grand côté : AB.
• Théorème de Pythagore : AB² = AC² + BC²
• Réciproque : si AB² = AC² + BC² alors le triangle est rectangle en C.
📐 II. Les rapports trigonométriques
Dans un triangle ABC rectangle en C, pour l’angle aigu  (en A) :
| Rapport | Définition | Formule | Moyen mnémotechnique |
|---|---|---|---|
| cosinus | côté adjacent / hypoténuse | cos  = AC / AB | CAH (Cosinus = Adjacent / Hypoténuse) |
| sinus | côté opposé / hypoténuse | sin  = BC / AB | SOH (Sinus = Opposé / Hypoténuse) |
| tangente | côté opposé / côté adjacent | tan  = BC / AC | TOA (Tangente = Opposé / Adjacent) |
Moyen mnémotechnique global : SOH-CAH-TOA
📐 III. Calculer une longueur
Exemple : Triangle ABC rectangle en C. AB = 10, angle A = 35°. Calculer AC et BC.
cos 35° = AC/AB → AC = AB × cos 35° = 10 × cos 35° ≈ 10 × 0,819 ≈ 8,19
sin 35° = BC/AB → BC = AB × sin 35° = 10 × sin 35° ≈ 10 × 0,574 ≈ 5,74
Vérification avec Pythagore : 8,19² + 5,74² ≈ 67,1 + 32,9 = 100 = 10² ✓
📐 IV. Calculer un angle
Si on connaît deux côtés, on calcule l’angle en utilisant la fonction inverse :
cos  = AC/AB →  = arccos(AC/AB) (touche cos⁻¹ ou acos de la calculatrice)
sin  = BC/AB →  = arcsin(BC/AB)
tan  = BC/AC →  = arctan(BC/AC)
Exemple : BC = 5, AC = 8. tan  = 5/8 = 0,625 →  = arctan(0,625) ≈ 32°.
💡 À retenir
• SOH-CAH-TOA : sin = Opposé/Hypoténuse, cos = Adjacent/Hypoténuse, tan = Opposé/Adjacent.
• Relation fondamentale : cos²A + sin²A = 1.
• Angles remarquables à connaître :
| Angle | cos | sin | tan |
|---|---|---|---|
| 30° | √3/2 ≈ 0,866 | 1/2 = 0,5 | 1/√3 ≈ 0,577 |
| 45° | √2/2 ≈ 0,707 | √2/2 ≈ 0,707 | 1 |
| 60° | 1/2 = 0,5 | √3/2 ≈ 0,866 | √3 ≈ 1,732 |