Kala te souhaite la bienvenueKalaMaths
1

Trigonométrie et signaux sinusoïdaux

GRATUIT

Fiche élève

Les énoncés du chapitre, à imprimer ou à travailler à l'écran. Sans compte !

Pour aller plus loin

Réservé aux abonnés : la fiche interactive, le corrigé et la fiche prof.

Fiche interactive

Cours + 1 atelier manipulable + exos auto-corrigés.

🔒 Réservé aux abonnésEssayer un atelier gratuitementS'abonner pour débloquerou ce chapitre seul, 2,99 €, voir plus bas.

Corrigé

La correction détaillée, avec les rappels utiles.

🔒 Réservé aux abonnésS'abonner pour débloquer

Fiche prof

La version enseignant, pour préparer et animer.

🔒 Réservé aux abonnésS'abonner pour débloquer

Juste besoin de ce chapitre ? Débloquez-le pour 2,99 € : paiement unique, accès à vie (fiche interactive, corrigé, fiche prof et corrigés des exercices).

Avec un code de parrainage, c'est −20 % sur cette première commande.

Le chapitre en bref

Ce que tu vas savoir faire

  • Convertir une mesure d'angle du degré au radian, et inversement.
  • Placer sur le cercle trigonométrique le point associé à un réel, et donner la mesure principale d'un angle orienté.
  • Connaître les valeurs remarquables de cos et sin en 0, π/6, π/4, π/3, π/2 et π.
  • Utiliser les angles associés (−x-x, π−x\pi - x, π+x\pi + x, π2−x\frac{\pi}{2} - x, π2+x\frac{\pi}{2} + x).
  • Résoudre par lecture sur le cercle les équations cos⁡x=a\cos x = a et sin⁡x=a\sin x = a.
  • Connaître la périodicité, la parité et les variations de sin et cos, et justifier les symétries de leurs courbes.

Le plan du chapitre

  1. 1Le radian et le cercle trigonométrique
  2. 2Cosinus, sinus et valeurs remarquables
  3. 3Angles associés et équations
  4. 4Les fonctions sinus et cosinus
  5. 5Les signaux sinusoïdaux

À retenir

  • 180°=π180° = \pi rad ; un tour complet vaut 2π2\pi. Mesure principale : la mesure dans ]−π ; π]]{-\pi} \,;\, \pi].
  • Sur le cercle trigonométrique, le point associé à x a pour coordonnées (cos⁡x ; sin⁡x)(\cos x \,;\, \sin x) ; cos⁡2x+sin⁡2x=1\cos^{2} x + \sin^{2} x = 1.
  • Valeurs remarquables : sin⁡\sin de 0, π/6, π/4, π/3, π/2 vaut 02,12,22,32,42\frac{\sqrt{0}}{2}, \frac{\sqrt{1}}{2}, \frac{\sqrt{2}}{2}, \frac{\sqrt{3}}{2}, \frac{\sqrt{4}}{2} ; cos⁡\cos, la même suite à l'envers.
  • Angles associés : se retrouvent par symétrie sur le cercle (−x-x, π−x\pi - x, π+x\pi + x, π2−x\frac{\pi}{2} - x, π2+x\frac{\pi}{2} + x).
  • cos⁡x=a\cos x = a : solutions x0x_{0} et −x0-x_{0} ; sin⁡x=a\sin x = a : x0x_{0} et π−x0\pi - x_{0}, plus les multiples de 2π2\pi.
  • sin et cos sont 2π2\pi-périodiques ; cos paire (symétrie par rapport à l'axe des ordonnées), sin impaire (symétrie par rapport à O).

Les questions éclair

Comment convertir des degrés en radians ?

On multiplie par π/180. Par exemple 60° = π/3.

Qu'est-ce que la mesure principale d'un angle ?

Sa mesure comprise dans l'intervalle ]−π ; π].

Que valent cos(π/6) et sin(π/6) ?

cos(π/6) = 3\sqrt{3}/2 et sin(π/6) = 1/2.

Combien de solutions a cos x = 1/2 sur un tour ?

Deux, symétriques : π/3 et −π/3.

Quelle est la période du signal A cos(ωt + φ) ?

T = 2π/ω, et la fréquence vaut f = 1/T = ω/(2π).

Le sais-tu ?

En 1822, le mathématicien et physicien Joseph Fourier, qui étudiait la propagation de la chaleur, affirma un résultat qui fit scandale : n'importe quel signal périodique, même en créneaux ou en dents de scie, peut s'écrire comme une somme de sinus et de cosinus de fréquences multiples. Les plus grands mathématiciens de son temps en doutèrent. Il avait pourtant raison, et c'est aujourd'hui l'un des outils les plus utilisés au monde : les formats MP3 et JPEG, la reconnaissance vocale et l'imagerie médicale IRM décomposent tous leurs signaux en sinusoïdes.