QCM : Trigonométrie dans le triangle rectangle (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans un triangle, deux angles mesurent 47∘47^\circ et 68∘68^\circ. Quelle mesure doit avoir le troisième angle ?

21∘21^\circ
180∘180^\circ
65∘65^\circ
115∘115^\circ

$$65^\circ$$

Explication

La somme des trois angles d’un triangle vaut 180∘180^\circ, donc le troisième angle mesure 180∘−47∘−68∘=65∘180^\circ-47^\circ-68^\circ=65^\circ. 21∘21^\circ vient de la différence des angles connus, 180∘180^\circ est la somme totale, et 115∘115^\circ leur somme.

2. Dans un triangle rectangle, un angle aigu β\beta mesure 37∘37^\circ. Quelle est la mesure de l’autre angle aigu α\alpha ?

90∘90^\circ
37∘37^\circ
53∘53^\circ
143∘143^\circ

$$53^\circ$$

Explication

Les deux angles aigus d’un triangle rectangle sont complémentaires : α=90∘−β=90∘−37∘=53∘\alpha=90^\circ-\beta=90^\circ-37^\circ=53^\circ. 37∘37^\circ répète l’angle donné, 143∘143^\circ correspond à une soustraction à 180∘180^\circ et 90∘90^\circ est l’angle droit.

3. Un triangle rectangle a une hypoténuse de 13 cm et un côté de l’angle droit de 5 cm. Quelle formule permet de calculer la longueur de l’autre côté de l’angle droit ?

13−5\sqrt{13-5}
132−52\sqrt{13^2-5^2}
52−132\sqrt{5^2-13^2}
132+52\sqrt{13^2+5^2}

$$\sqrt{13^2-5^2}$$

Explication

En isolant le carré du côté recherché dans le théorème de Pythagore, on soustrait le carré du côté connu à celui de l’hypoténuse, puis on prend la racine carrée. L’addition, la soustraction des longueurs et l’ordre inverse ne conviennent pas.

4. Pour un angle α=28∘\alpha=28^\circ, quelle expression est égale à sin⁡(α)\sin(\alpha) grâce à la relation entre sinus et cosinus d’angles complémentaires ?

sin⁡(62∘)\sin(62^\circ)
cos⁡(28∘)\cos(28^\circ)
sin⁡(28∘)\sin(28^\circ)
cos⁡(62∘)\cos(62^\circ)

$$\cos(62^\circ)$$

Explication

Le sinus d’un angle est égal au cosinus de son complémentaire : sin⁡(28∘)=cos⁡(90∘−28∘)=cos⁡(62∘)\sin(28^\circ)=\cos(90^\circ-28^\circ)=\cos(62^\circ). cos⁡(28∘)\cos(28^\circ) utilise le même angle, tandis que sin⁡(62∘)\sin(62^\circ) ne traduit pas la relation de cofonction recherchée.

5. Dans un triangle rectangle ABC, l’angle droit est en C. Quel côté est opposé à l’angle A ?

Le côté AB
Le côté BC
Le côté qui forme l’angle droit en C
Le côté AC

Le côté BC

Explication

Le côté opposé à un angle donné est le côté non hypoténuse situé en face de cet angle : en face de A se trouve BC. AC est adjacent à A, AB est l’hypoténuse car il est opposé à l’angle droit, et le côté en face de C est également l’hypoténuse.

6. Dans un triangle rectangle ABC, l’angle droit est en C. Quel côté est adjacent à l’angle A ?

Le côté BC
Le côté AC
Le côté AB
Le côté situé en face de A

Le côté AC

Explication

Le côté adjacent à un angle donné est le côté non hypoténuse situé à côté de cet angle : pour A, il s’agit de AC. BC est opposé à A, AB est l’hypoténuse, et le côté en face de A désigne également BC.

7. Une ingénieure connaît l’hypoténuse d’un triangle rectangle ainsi que l’un de ses angles aigus. Quel type de résolution peut-elle effectuer à partir de ces données ?

Déterminer l’angle aigu à partir des trois côtés
Déterminer les deux côtés de l’angle droit
Déterminer l’hypoténuse à partir d’un côté et d’un angle
Déterminer un côté à partir de l’hypoténuse et de l’autre côté

Déterminer les deux côtés de l’angle droit

Explication

La résolution d’un triangle rectangle peut consister à calculer les deux côtés de l’angle droit lorsque l’hypoténuse et un angle aigu sont connus. Trouver un angle à partir des côtés, ou retrouver l’hypoténuse, correspond à d’autres données de départ.

8. Dans un triangle rectangle, le côté opposé à l’angle α\alpha mesure 6 cm et l’hypoténuse 10 cm. Quelle expression donne sin⁡(α)\sin(\alpha) ?

810\frac{8}{10}
68\frac{6}{8}
106\frac{10}{6}
610\frac{6}{10}

$$\frac{6}{10}$$

Explication

Le sinus est le rapport du côté opposé à l’hypoténuse, donc sin⁡(α)=610\sin(\alpha)=\frac{6}{10}. 810\frac{8}{10} utilise le côté adjacent, 68\frac{6}{8} correspond à la tangente et 106\frac{10}{6} inverse le rapport.

9. Dans un triangle rectangle, le côté adjacent à l’angle α\alpha mesure 9 cm et l’hypoténuse 15 cm. Quelle expression donne cos⁡(α)\cos(\alpha) ?

915\frac{9}{15}
159\frac{15}{9}
1215\frac{12}{15}
129\frac{12}{9}

$$\frac{9}{15}$$

Explication

Le cosinus est le rapport du côté adjacent à l’hypoténuse, ce qui donne 915\frac{9}{15}. 1215\frac{12}{15} prend le côté opposé, 129\frac{12}{9} est le rapport de la tangente et 159\frac{15}{9} inverse le rapport.

10. Dans un triangle isocèle, les deux angles égaux mesurent chacun 52∘52^\circ. Quelle est la mesure de l’angle restant ?

76∘76^\circ
60∘60^\circ
104∘104^\circ
52∘52^\circ

$$76^\circ$$

Explication

Dans un triangle isocèle, les deux angles égaux et l’angle restant totalisent 180∘180^\circ : 180∘−52∘−52∘=76∘180^\circ-52^\circ-52^\circ=76^\circ. 52∘52^\circ répète la mesure d’un angle égal, 104∘104^\circ est leur somme, et 60∘60^\circ correspondrait à un triangle équilatéral.

11. Une calculatrice affiche sin⁡−1(0,5)\sin^{-1}(0{,}5) pendant qu’un élève cherche un angle dont le sinus vaut 0,50{,}5. Quelle grandeur cette expression donne-t-elle ?

L’angle dont le sinus vaut 0,5
L’angle dont le cosinus vaut 0,5
Le réciproque multiplicatif de 0,5
Le sinus de l’angle de 0,5 radian

L’angle dont le sinus vaut 0,5

Explication

La fonction sin⁡−1\sin^{-1}, aussi notée arcsin⁡\arcsin, renvoie un angle à partir d’une valeur de sinus. Le réciproque multiplicatif est 1sin⁡(x)\frac{1}{\sin(x)}, tandis que sin⁡(0,5)\sin(0{,}5) évalue un sinus et que l’arc cosinus cherche un angle à partir du cosinus.

12. Dans un triangle rectangle, l’angle droit est au sommet C. Quel côté est l’hypoténuse ?

Un côté qui forme l’angle droit en C
Un côté adjacent à l’angle aigu A
Le côté opposé au sommet C
Le côté opposé à l’angle aigu B

Le côté opposé au sommet C

Explication

L’hypoténuse est le côté opposé à l’angle droit et c’est aussi le côté le plus long du triangle rectangle. Le côté adjacent à A et celui qui forme l’angle droit sont des côtés de l’angle droit, tandis que le côté opposé à B n’est pas l’hypoténuse.

13. Dans un triangle rectangle, pour l’angle α\alpha, le côté opposé mesure 5 cm et le côté adjacent 12 cm. Quelle expression donne tan⁡(α)\tan(\alpha) ?

513\frac{5}{13}
512\frac{5}{12}
125\frac{12}{5}
1213\frac{12}{13}

$$\frac{5}{12}$$

Explication

La tangente est le rapport du côté opposé au côté adjacent, donc tan⁡(α)=512\tan(\alpha)=\frac{5}{12}. 513\frac{5}{13} est le sinus, 1213\frac{12}{13} le cosinus et 125\frac{12}{5} inverse le rapport.

14. Dans un triangle rectangle, l’hypoténuse mesure 10 cm et l’angle aigu α vaut 30°. En utilisant les notations où a=csin⁡(α)a=c\sin(\alpha) et b=ccos⁡(α)b=c\cos(\alpha), quelles expressions donnent les côtés a et b ?

a=10sin⁡(60∘), b=10cos⁡(60∘)a=10\sin(60^\circ),\ b=10\cos(60^\circ)
a=10cos⁡(30∘), b=10sin⁡(30∘)a=10\cos(30^\circ),\ b=10\sin(30^\circ)
a=10sin⁡(30∘), b=10cos⁡(30∘)a=10\sin(30^\circ),\ b=10\cos(30^\circ)
a=10sin⁡(30∘), b=10cos⁡(30∘)a=\frac{10}{\sin(30^\circ)},\ b=\frac{10}{\cos(30^\circ)}

$$a=10\sin(30^\circ),\ b=10\cos(30^\circ)$$

Explication

Avec l’angle α, le côté a vaut l’hypoténuse multipliée par le sinus, et le côté b par le cosinus. L’interversion échange les côtés associés aux rapports; diviser ou remplacer α par son complément ne suit pas les formules données.

15. Dans un triangle rectangle, les deux côtés de l’angle droit mesurent 5 cm et 12 cm. Quelle égalité exprime le théorème de Pythagore, avec c pour l’hypoténuse ?

c2=122−52c^2=12^2-5^2
c2=5+12c^2=5+12
c=52+122c=5^2+12^2
c2=52+122c^2=5^2+12^2

$$c^2=5^2+12^2$$

Explication

Dans un triangle rectangle, le carré de l’hypoténuse est égal à la somme des carrés des deux autres côtés. Additionner les longueurs ou soustraire leurs carrés ne traduit pas cette relation.

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Quelle est la somme des angles dans tout triangle ?

180°.

Quel côté d’un triangle rectangle est opposé à l’angle droit ?

L’hypoténuse.

Quel côté est le plus long dans un triangle rectangle ?

L’hypoténuse.

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