QCM : Trigonométrie et cercle trigonométrique (16 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un point du cercle trigonométrique associé au réel tt a pour coordonnées (u,v)(u,v). À quelle coordonnée correspond sin⁡(t)\sin(t) ?

À vv, l’ordonnée du point
Au réel tt lui-même
Au rayon du cercle, égal à 11
À uu, l’abscisse du point

À $$v$$, l’ordonnée du point

Explication

Le sinus d’un réel est l’ordonnée du point correspondant sur le cercle trigonométrique. uu est l’abscisse, tandis que tt désigne l’angle et non une coordonnée.

2. Sur le cercle trigonométrique, un réel xx correspond au point MM de coordonnées (a,b)(a,b). Quelle valeur représente cos⁡(x)\cos(x) ?

bb
aa
11
xx

$$a$$

Explication

Le cosinus d’un réel est l’abscisse du point correspondant sur le cercle trigonométrique. La valeur bb est l’ordonnée, xx est l’angle et 11 est le rayon du cercle unité.

3. Quelle caractéristique définit le cercle trigonométrique dans un repère orthonormé ?

Un cercle de rayon 1, centré au point unité et orienté dans le sens direct
Un cercle de rayon 1, centré à l’origine et orienté dans le sens indirect
Un cercle de rayon 1, centré à l’origine et orienté dans le sens direct
Un cercle de rayon quelconque, centré à l’origine et orienté dans le sens direct

Un cercle de rayon 1, centré à l’origine et orienté dans le sens direct

Explication

Le cercle trigonométrique a un rayon de 1, son centre est l’origine du repère orthonormé et il est orienté dans le sens direct. Un rayon quelconque néglige la condition de rayon unité, tandis que les autres réponses déplacent le centre ou inversent l’orientation.

4. Pour un réel xx, on sait que cos⁡(x)=35\cos(x)=\frac{3}{5} et que sin⁡(x)>0\sin(x)>0. Quelle est la valeur de sin⁡(x)\sin(x) ?

−45-\frac{4}{5}
45\frac{4}{5}
25\frac{2}{5}
35\frac{3}{5}

$$\frac{4}{5}$$

Explication

L’identité cos⁡2(x)+sin⁡2(x)=1\cos^2(x)+\sin^2(x)=1 donne sin⁡2(x)=1−925=1625\sin^2(x)=1-\frac{9}{25}=\frac{16}{25}, donc sin⁡(x)=45\sin(x)=\frac{4}{5} puisque le sinus est positif. 25\frac{2}{5} vient d’une racine mal calculée, le signe négatif contredit la condition, et 35\frac{3}{5} reprend le cosinus.

5. Un angle mesure 180°. Quelle est sa mesure équivalente en radians ?

π\pi radians
2π2\pi radians
π2\frac{\pi}{2} radians
180 radians

$$\pi$$ radians

Explication

Un angle de 180° correspond à π\pi radians, c’est-à-dire à un demi-tour. 2π2\pi radians correspond à un tour complet, π2\frac{\pi}{2} à un quart de tour, et 180 radians confond la valeur en degrés avec celle en radians.

6. Parmi toutes les mesures d’un angle orienté, laquelle est sa mesure principale ?

Celle qui appartient à [−π;π][-\pi;\pi]
Celle qui appartient à [0;2π][0;2\pi]
Celle qui appartient à [−π;π[[-\pi;\pi[
Celle qui appartient à ]−π;π]]-\pi;\pi]

Celle qui appartient à $$]-\pi;\pi]$$

Explication

La mesure principale est définie comme la mesure de l’angle appartenant à ]−π;π]]-\pi;\pi]. L’intervalle est ouvert en −π-\pi et fermé en π\pi, contrairement aux deux intervalles fermés ou à l’intervalle positif proposés.

7. On enroule la droite graduée sur le cercle trigonométrique et l’on choisit un réel xx sur cette droite. À quoi correspond-il sur le cercle ?

À un point du cercle trigonométrique
À un point du cercle seulement si le réel est positif
À un point de la droite graduée
À une longueur d’arc sans point associé

À un point du cercle trigonométrique

Explication

L’enroulement associe à tout réel un point du cercle trigonométrique. Une longueur d’arc n’est pas le point obtenu, et l’association ne dépend pas du signe du réel.

8. Sur un cercle trigonométrique, que mesure le radian pour un angle repéré ?

La longueur du rayon correspondant à l’angle
La longueur de l’arc correspondant à l’angle
La mesure de l’angle en degrés
La longueur de la corde correspondant à l’angle

La longueur de l’arc correspondant à l’angle

Explication

Le radian exprime un angle à partir de la longueur de l’arc correspondant sur le cercle trigonométrique. La corde est le segment reliant les extrémités de l’arc, tandis que les degrés constituent une autre unité de mesure angulaire.

9. Dans un triangle rectangle, pour un angle aigu dont le côté adjacent mesure 6 cm et l’hypoténuse 10 cm, quelle est la valeur du cosinus ?

45\frac{4}{5}
35\frac{3}{5}
53\frac{5}{3}
34\frac{3}{4}

$$\frac{3}{5}$$

Explication

Le cosinus est le rapport du côté adjacent à l’hypoténuse : 610=35\frac{6}{10}=\frac{3}{5}. 53\frac{5}{3} inverse le rapport, 45\frac{4}{5} correspondrait à un côté opposé de 8 cm sur l’hypoténuse, et 34\frac{3}{4} confond le rapport avec celui des deux côtés de l’angle droit.

10. Pour obtenir la mesure principale d’un angle mesuré en radians, quelle opération faut-il effectuer sur sa mesure initiale ?

Ajouter ou retrancher des multiples entiers de 2π2\pi jusqu’à entrer dans ]−π;π]]-\pi;\pi]
Retrancher des multiples entiers de 2π2\pi pour entrer dans [0;2π][0;2\pi]
Convertir en degrés puis réduire la mesure dans ]−180;180]]-180;180]
Ajouter ou retrancher des multiples entiers de π\pi jusqu’à entrer dans ]−π;π]]-\pi;\pi]

Ajouter ou retrancher des multiples entiers de $$2\pi$$ jusqu’à entrer dans $$]-\pi;\pi]$$

Explication

Les mesures d’un même angle diffèrent par des multiples entiers de 2π2\pi; on les ajoute ou les retranche jusqu’à obtenir une valeur dans ]−π;π]]-\pi;\pi]. Utiliser des multiples de π\pi peut changer le point image, tandis que l’intervalle positif n’est pas celui de la mesure principale.

11. Laquelle de ces listes contient les six angles particuliers dont les valeurs de sinus et de cosinus sont à connaître ?

0,π6,π4,π3,π2,π0,\frac{\pi}{6},\frac{\pi}{4},\frac{\pi}{3},\frac{\pi}{2},\pi
0,π5,π4,π3,π2,π0,\frac{\pi}{5},\frac{\pi}{4},\frac{\pi}{3},\frac{\pi}{2},\pi
0,π6,π4,π3,π2,2π30,\frac{\pi}{6},\frac{\pi}{4},\frac{\pi}{3},\frac{\pi}{2},\frac{2\pi}{3}
0,π2,π,3π2,2π,5π20,\frac{\pi}{2},\pi,\frac{3\pi}{2},2\pi,\frac{5\pi}{2}

$$0,\frac{\pi}{6},\frac{\pi}{4},\frac{\pi}{3},\frac{\pi}{2},\pi$$

Explication

Les six angles particuliers à connaître sont 0,π6,π4,π3,π20,\frac{\pi}{6},\frac{\pi}{4},\frac{\pi}{3},\frac{\pi}{2} et π\pi. La liste avec π5\frac{\pi}{5} substitue un angle, celle des multiples s’écarte de cette liste, et la dernière remplace π\pi par 2π3\frac{2\pi}{3}.

12. Pour déterminer les valeurs de sinus et de cosinus d’un angle situé dans le troisième quadrant, comment peut-on s’appuyer sur les valeurs connues entre 00 et π2\frac{\pi}{2} ?

En utilisant les symétries du cercle et en tenant compte des signes
En changeant le signe du sinus sans examiner celui du cosinus
En recherchant les valeurs dans un autre quadrant sans symétrie
En recopiant les valeurs du premier quadrant avec les mêmes signes

En utilisant les symétries du cercle et en tenant compte des signes

Explication

Les symétries du cercle par rapport à l’origine et aux axes permettent de déduire les valeurs sur tout le cercle à partir du quadrant entre 00 et π2\frac{\pi}{2}. Recopier les mêmes signes ignore les changements liés au quadrant, tandis que modifier un seul signe ou écarter les symétries ne donne pas la règle générale.

13. Pour déterminer le cosinus et le sinus de 7π6\frac{7\pi}{6}, quelle démarche permet d’obtenir correctement leurs valeurs et leurs signes ?

Trouver la mesure principale, puis donner au sinus et au cosinus le même signe
Repérer le quadrant, appliquer les valeurs remarquables, puis trouver la mesure principale
Appliquer les valeurs remarquables, puis attribuer les signes sans repérer le quadrant
Trouver la mesure principale, repérer le quadrant, puis appliquer les valeurs remarquables avec les bons signes

Trouver la mesure principale, repérer le quadrant, puis appliquer les valeurs remarquables avec les bons signes

Explication

La mesure principale situe l’angle, le quadrant détermine les signes, puis les valeurs remarquables donnent les valeurs absolues. Déterminer les signes avant la réduction inverse l’ordre utile, le même signe pour les deux fonctions confond leurs signes, et omettre le quadrant empêche de choisir les bons signes.

14. Deux réels aa et bb vérifient b=a+6πb=a+6\pi. Quel lien ont leurs points images sur le cercle trigonométrique ?

Ils correspondent à deux points opposés
Ils correspondent à deux points séparés d’un quart de tour
Leur relation ne permet pas de comparer leurs points images
Ils correspondent au même point

Ils correspondent au même point

Explication

6π=2×3π6\pi=2\times 3\pi est un multiple entier de 2π2\pi, donc aa et bb ont le même point image. L’opposition correspond à un décalage de π\pi, et un quart de tour à un décalage de π2\frac{\pi}{2}.

15. Dans un triangle rectangle, le côté opposé à un angle aigu mesure 9 cm et l’hypoténuse 15 cm. Quel est le sinus de cet angle ?

53\frac{5}{3}
35\frac{3}{5}
45\frac{4}{5}
34\frac{3}{4}

$$\frac{3}{5}$$

Explication

Le sinus est le rapport du côté opposé à l’hypoténuse, donc 915=35\frac{9}{15}=\frac{3}{5}. 53\frac{5}{3} inverse ce rapport, 45\frac{4}{5} substitue le côté adjacent au côté opposé, et 34\frac{3}{4} utilise le rapport entre les deux côtés de l’angle droit.

16. Sur l’intervalle [0,2π][0,2\pi], quelle démarche permet de résoudre cos⁡(x)=12\cos(x)=\frac{1}{2} ?

Repérer sur le cercle les angles dont la tangente vaut 12\frac{1}{2} et retenir ceux de l’intervalle
Repérer sur le cercle les angles dont l’ordonnée vaut 12\frac{1}{2} et retenir ceux de l’intervalle
Repérer sur le cercle le seul angle du premier quadrant dont l’abscisse vaut 12\frac{1}{2}
Repérer sur le cercle les angles dont l’abscisse vaut 12\frac{1}{2} et retenir ceux de l’intervalle

Repérer sur le cercle les angles dont l’abscisse vaut $$\frac{1}{2}$$ et retenir ceux de l’intervalle

Explication

Le cercle trigonométrique représente le cosinus par l’abscisse : il faut donc relever tous les angles de l’intervalle dont l’abscisse vaut 12\frac{1}{2}. Ne garder que le premier quadrant écarte une solution, tandis que l’ordonnée et la tangente correspondent à d’autres fonctions.

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Dans un triangle rectangle, quelle formule définit le cosinus d’un angle aigu ?

cos⁡(x)=coˆteˊ adjacenthypoteˊnuse\cos(x)=\frac{\text{côté adjacent}}{\text{hypoténuse}}

Dans un triangle rectangle, quelle formule définit le sinus d’un angle aigu ?

sin⁡(x)=coˆteˊ opposeˊhypoteˊnuse\sin(x)=\frac{\text{côté opposé}}{\text{hypoténuse}}

Quelles sont les caractéristiques du cercle trigonométrique ?

Il a un rayon de 1, est centré à l’origine d’un repère orthonormé et orienté dans le sens direct.

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