Mathématiques SN Les IDENTITÉS TRIGONOMÉTRIQUES Réalisé par : Sébastien Lachance.

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Mathématiques Mathématiques SNSN

Les Les IDENTITÉSIDENTITÉS

TRIGONOMÉTRIQUESTRIGONOMÉTRIQUES

Réalisé par :Réalisé par : Sébastien Lachance Sébastien Lachance

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3 3 nouveaux nouveaux rapportsrapports trigonométriquestrigonométriques

Mathématiques Mathématiques SNSN- Les identités - Les identités TRIGONOMÉTRIQUES TRIGONOMÉTRIQUES --

sinsin

11==coseccosec COSÉCANTE :COSÉCANTE :

SÉCANTE :SÉCANTE :

COTANGENTE :COTANGENTE :

coscos

11==secsec

tantan

11==cotancotan

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Les 3 Les 3 identitésidentités

trigonométriquestrigonométriques

Mathématiques Mathématiques SNSN- Les identités - Les identités TRIGONOMÉTRIQUES TRIGONOMÉTRIQUES --

11-1-1

11

-1-1

yy

xx

11

P(P() = ( , )) = ( , )xx yy

xx

yy

cos cos sin sin

Par Pythagore :Par Pythagore :

xx22 + + yy22 = 1 = 122

Donc :Donc :

coscos22 + + sinsin22 = 1 = 1

IDENTITÉ IDENTITÉ ## 11

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coscos22 + + sinsin22 = 1 = 1

À partir de l’identité #1 :À partir de l’identité #1 :

IDENTITÉ IDENTITÉ ## 22

coscos22 coscos22 coscos22

1 + tan1 + tan22 = sec = sec22

RAPPELRAPPELRAPPELRAPPEL

coscos

11== sec sec

sin sin

11== cosec cosec

tan tan

11== cot cot

À partir de l’identité #1 :À partir de l’identité #1 :

coscos22 + + sinsin22 = 1 = 1

IDENTITÉ IDENTITÉ ## 33

sinsin22 sinsin22 sinsin22

cotcot22 + 1 = cosec + 1 = cosec22

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Ex. #1 :Ex. #1 : DémontrerDémontrersecsec22

11++

coseccosec22

11== 11

11++

11== 11

coscos22

11

sinsin22

11

++ == 11coscos22 sinsin22

== 1111

Ce symbole signifie que la Ce symbole signifie que la démonstration est terminée !démonstration est terminée !Ce symbole signifie que la Ce symbole signifie que la démonstration est terminée !démonstration est terminée !

On peut aussi écrire On peut aussi écrire CQFDCQFD ((cce e qqu’il u’il ffallait allait ddémontrer).émontrer).On peut aussi écrire On peut aussi écrire CQFDCQFD ((cce e qqu’il u’il ffallait allait ddémontrer).émontrer).

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Ex. #2 :Ex. #2 : DémontrerDémontrer cos x cos x tan x = sin x tan x = sin x

== sin xsin xcos x cos x

cos xcos x

sin xsin x

== sin xsin xsin xsin x

Ex. #3 :Ex. #3 : SimplifierSimplifier (1 + tan(1 + tan22x) cosx) cos22xx

(sec(sec22x) cosx) cos22xx

coscos22xx

11 coscos22xx

11

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Ex. #4 :Ex. #4 : DémontrerDémontrer tantan22x – tanx – tan22x sinx sin22x = sinx = sin22xx

tantan22x (1 – sinx (1 – sin22x) = sinx) = sin22xx

tantan22x (cosx (cos22x) = sinx) = sin22xx

(cos(cos22x) = sinx) = sin22xx

coscos22xx

sinsin22 x x

sinsin22x = sinx = sin22xx

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Ex. #5 :Ex. #5 : DémontrerDémontrer – – sin x = cot x cos xsin x = cot x cos x

sin xsin x

11

– – sinsin22x = cot x cos xx = cot x cos x

sin xsin x

11

sin xsin x

1 – sin1 – sin22x = cot x cos xx = cot x cos x

sin xsin x

coscos22x = cot x cos xx = cot x cos x

sin xsin x

coscos x cos x = cot x cos xx cos x = cot x cos x

sin xsin x

cotcot x cos x = cot x cos xx cos x = cot x cos x

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Résolutions d’équationsRésolutions d’équations à l’aide d’identités à l’aide d’identités trigonométriquestrigonométriques

Mathématiques Mathématiques SNSN- Les identités - Les identités TRIGONOMÉTRIQUES TRIGONOMÉTRIQUES --

Exemple : Exemple : Résoudre sin x = 2 cosRésoudre sin x = 2 cos22x – 3x – 3

sin x = 2 (1 – sinsin x = 2 (1 – sin22 x) – 3 x) – 3

sin x = 2 – 2 sinsin x = 2 – 2 sin22 x – 3 x – 3

sin x = 2 sinsin x = 2 sin22 x – 1 x – 1

0 = 2 sin0 = 2 sin22 x + sin x – 1 x + sin x – 1

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Exemple : Exemple : Résoudre sin x = 2 cosRésoudre sin x = 2 cos22x – 3x – 3

sin x = 2 (1 – sinsin x = 2 (1 – sin22 x) – 3 x) – 3

sin x = 2 – 2 sinsin x = 2 – 2 sin22 x – 3 x – 3

sin x = 2 sinsin x = 2 sin22 x – 1 x – 1

0 = 2 sin0 = 2 sin22 x + sin x – 1 x + sin x – 1 Posons sin x = Posons sin x = aa . .

Il faut donc résoudre :Il faut donc résoudre :

0 = 20 = 2aa22 + + aa – 1 – 1

aa11 = =

11

22

etet aa22 = -1 = -1

sin xsin x11 = = 11

22

etet sin xsin x22 = -1 = -1

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11-1-1

11

-1-1

yy

xx

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

22

33

22

11

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

22

33

22

11

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2222

2222P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2222

2222--

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2233

22

11--

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

22

33

2211--

--P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2233

22

11 --

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2222

2222-- --

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2233

22

11-- --

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2233

22

11 --

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2222

2222--

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2233

22

11--

P( ) = ( 1 , 0 )P( ) = ( 1 , 0 )

P( ) = ( 0 , 1 )P( ) = ( 0 , 1 )

P( ) = ( - 1 , 0 )P( ) = ( - 1 , 0 )

P( ) = ( 0 , - 1 )P( ) = ( 0 , - 1 )

66

44

33

66

77

44

55

44 33

66

5544

33

22 33

66

1111

44

77

55 33

33 22

22

P( ) = ( 1 , 0 )P( ) = ( 1 , 0 )22

00

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Exemple : Exemple : Résoudre sin x = 2 cosRésoudre sin x = 2 cos22x – 3x – 3

sin x = 2 (1 – sinsin x = 2 (1 – sin22 x) – 3 x) – 3

sin x = 2 – 2 sinsin x = 2 – 2 sin22 x – 3 x – 3

sin x = 2 sinsin x = 2 sin22 x – 1 x – 1

0 = 2 sin0 = 2 sin22 x + sin x – 1 x + sin x – 1 Posons sin x = Posons sin x = aa . .

Il faut donc résoudre :Il faut donc résoudre :

0 = 20 = 2aa22 + + aa – 1 – 1

aa11 = =

11

22

etet aa22 = -1 = -1

sin xsin x11 = = 11

22

etet sin xsin x22 = -1 = -1

33

xx11 = = 5533

xx11 = = etet

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11-1-1

11

-1-1

yy

xx

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

22

33

22

11

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

22

33

22

11

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2222

2222P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2222

2222--

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2233

22

11--

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

22

33

2211--

--P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2233

22

11 --

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2222

2222-- --

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2233

22

11-- --

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2233

22

11 --

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2222

2222--

P( ) = ( , )P( ) = ( , )

2233

22

11--

P( ) = ( 1 , 0 )P( ) = ( 1 , 0 )

P( ) = ( 0 , 1 )P( ) = ( 0 , 1 )

P( ) = ( - 1 , 0 )P( ) = ( - 1 , 0 )

P( ) = ( 0 , - 1 )P( ) = ( 0 , - 1 )

66

44

33

66

77

44

55

44 33

66

5544

33

22 33

66

1111

44

77

55 33

33 22

22

P( ) = ( 1 , 0 )P( ) = ( 1 , 0 )22

00

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Exemple : Exemple : Résoudre sin x = 2 cosRésoudre sin x = 2 cos22x – 3x – 3

sin x = 2 (1 – sinsin x = 2 (1 – sin22 x) – 3 x) – 3

sin x = 2 – 2 sinsin x = 2 – 2 sin22 x – 3 x – 3

sin x = 2 sinsin x = 2 sin22 x – 1 x – 1

0 = 2 sin0 = 2 sin22 x + sin x – 1 x + sin x – 1 Posons sin x = Posons sin x = aa . .

Il faut donc résoudre :Il faut donc résoudre :

0 = 20 = 2aa22 + + aa – 1 – 1

aa11 = =

11

22

etet aa22 = -1 = -1

sin xsin x11 = = 11

22

etet sin xsin x22 = -1 = -1

xx22 = = etet

P = P = 22| | bb | |

22| 1 || 1 |

==

PériodePériode

= 2= 233

xx11 = = 5533

xx11 = = etet

Réponse :Réponse :

x x + 2 + 2n , + 2n , + 2n , n , + + 22n n où n où n 33

5533

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Autres Autres identités identités trigonométriquestrigonométriques

Mathématiques Mathématiques SNSN- Les identités - Les identités TRIGONOMÉTRIQUES TRIGONOMÉTRIQUES --

sin (sin (uu + + vv) = sin() = sin(uu) cos() cos(vv) + sin() + sin(vv) cos() cos(uu))

Somme de Somme de uu et et vv

cos (cos (uu + + vv) = cos() = cos(uu) cos() cos(vv) – sin() – sin(uu) sin() sin(vv))

tan (tan (uu + + vv) = tan() = tan(uu) + tan() + tan(vv))

1 – tan(1 – tan(uu) tan() tan(vv))

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sin (sin (uu + + vv) = sin() = sin(uu) cos() cos(vv) + sin() + sin(vv) cos() cos(uu))

Somme de Somme de uu et et vv

cos (cos (uu + + vv) = cos() = cos(uu) cos() cos(vv) – sin() – sin(uu) sin() sin(vv))

Ex. :Ex. : Soit Soit uu = et = et vv = , calculer précisément sin ( = , calculer précisément sin (uu + + vv) .) .44

33

sin ( + ) = sin ( + ) = 44

33

sin ( )sin ( )44

cos ( )cos ( )33

++ sin ( )sin ( )33

cos ( )cos ( )44

sin ( ) = sin ( ) = 771212

( )( ) ( )( ) ++ ( )( ) ( )( ) 22

22

33

22

11

22

22

22

sin ( ) = sin ( ) = 771212

( )( ) ++ ( )( ) 22

44

66

44

sin ( ) = sin ( ) = 771212

+ 2 + 2

66

44

tan (tan (uu + + vv) = tan() = tan(uu) + tan() + tan(vv))

1 – tan(1 – tan(uu) tan() tan(vv))

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22

44

sin (sin (uu – – vv) = sin() = sin(uu) cos() cos(vv) – sin() – sin(vv) cos() cos(uu))

Différence entre Différence entre uu et et vv

cos (cos (uu – – vv) = cos() = cos(uu) cos() cos(vv) + sin() + sin(uu) sin() sin(vv))

Ex. :Ex. : Soit Soit uu = et = et vv = , calculer précisément cos ( = , calculer précisément cos (uu – – vv) .) .3344

2233

cos ( – ) = cos ( – ) = 3344

2233

cos ( )cos ( )3344

cos ( )cos ( )2233

++ sin ( )sin ( )3344

sin ( )sin ( )2233

cos ( ) = cos ( ) = 1212

( )( ) ( )( ) ++ ( )( ) ( )( )- 2- 2

22

- 1- 1

22

33

22

22

22

cos ( ) = cos ( ) = 1212

( )( ) ++ ( )( ) 22

44

66

44

+ 6 + 6

cos ( ) = cos ( ) = 1212

tan (tan (uu – – vv) = tan() = tan(uu) – tan() – tan(vv))

1 + tan(1 + tan(uu) tan() tan(vv))