Terminale · Mathématiques · Chapitre 6
Fonctions trigonométriques
- radians
- cercle
- périodicité
- dérivées
- équations
- modèles
Ce que tu sauras faire
- Passer des degrés aux radians, placer un réel sur le cercle trigonométrique et déterminer une mesure principale
- Utiliser et les angles associés pour retrouver une valeur exacte
- Exploiter la périodicité et la parité des fonctions cosinus et sinus pour réduire l'intervalle d'étude
- Retenir que et l'utiliser pour lever une indétermination
- Dériver , , puis et , et dresser un tableau de variations sur une période
- Résoudre et sur un intervalle donné, et compter les solutions
- Modéliser un phénomène périodique (marée, oscillation, température) et interpréter amplitude, période et extremums
Au programme du chapitre
- Le cercle trigonométrique et le radian
- Cosinus et sinus d'un nombre réel
- Les angles associés : lire le cercle dans tous les sens
- Les fonctions cosinus et sinus
- Deux limites fondamentales en 0
- Dérivées de cosinus, de sinus, et de
- Résoudre et
- Étudier une fonction trigonométrique sur une période
- Modéliser un phénomène périodique
Exercices corrigés
Exercice 1
Pourquoi mesure-t-on les angles en radians dans ce chapitre, et pas en degrés ? Donne la raison mathématique, pas la raison historique.
Un coup de pouce
Demande-toi d'où vient la formule , et de quelle limite elle dépend.
Voir la correction pas à pas
Parce que toutes les formules de dérivation du chapitre ne sont vraies qu'en radians. Le point de départ est la limite : c'est elle qui donne . Or cette limite n'est égale à 1 que si est une longueur d'arc sur le cercle de rayon 1, c'est-à-dire un radian.
Si l'on mesurait en degrés, on aurait , et la dérivée du sinus deviendrait : ce facteur parasite se propagerait dans tout le calcul différentiel. Le radian est donc l'unité qui rend la dérivation propre.
Si l'on mesurait en degrés, on aurait , et la dérivée du sinus deviendrait : ce facteur parasite se propagerait dans tout le calcul différentiel. Le radian est donc l'unité qui rend la dérivation propre.
Exercice 2
L'équation admet-elle des solutions ? Et l'équation ? Combien, sur ?
Un coup de pouce
Un cosinus et un sinus sont les coordonnées d'un point du cercle de rayon 1 : que peut-on en déduire sur leurs valeurs possibles ?
Voir la correction pas à pas
: aucune solution. Le point associé à est sur le cercle de rayon 1, donc son abscisse vérifie . Comme , aucun point du cercle n'a cette abscisse. On peut aussi l'écrire à partir de : si , on aurait , ce qui est impossible pour un carré.
: exactement une solution sur , à savoir . Le cas est l'un des deux cas où les deux solutions habituelles se confondent en une seule : le point est au « bas » du cercle, et une seule position y correspond.
: exactement une solution sur , à savoir . Le cas est l'un des deux cas où les deux solutions habituelles se confondent en une seule : le point est au « bas » du cercle, et une seule position y correspond.
Les pièges à éviter
- Dériver en degrés, ou mélanger les deux unités dans un même calcul.
- Oublier le facteur en dérivant : écrire .
- Se tromper de signe : écrire ou .
- Ne donner qu'une solution à ou sur un intervalle de longueur .
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