Mathématiques 3ème — programme officiel

Trigonométrie : fiche de révision

Cosinus, sinus, tangente : la fiche brevet sur la trigonométrie dans le triangle rectangle, avec SOH-CAH-TOA et exemples corrigés.

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1Le cours condensé

Dans un triangle rectangle, pour un angle aigu donné, on définit trois rapports de longueurs. Le cosinus : côté adjacent / hypoténuse. Le sinus : côté opposé / hypoténuse. La tangente : côté opposé / côté adjacent. Le moyen mnémotechnique universel : SOH-CAH-TOA.

L'hypoténuse est le côté opposé à l'angle droit — c'est toujours le plus long. Le côté « opposé » et le côté « adjacent » se définissent PAR RAPPORT à l'angle choisi : ils changent si on change d'angle.

Deux usages au brevet. Calculer une longueur : on choisit le rapport qui relie l'angle connu, la longueur connue et la longueur cherchée, puis on isole l'inconnue. Exemple : angle de 30°, hypoténuse de 10 cm, côté opposé cherché : sin(30°) = x/10, donc x = 10 × sin(30°) = 5 cm.

Calculer un angle : on calcule le rapport, puis on utilise les touches cos⁻¹, sin⁻¹ ou tan⁻¹ de la calculatrice (mode degrés !). Exemple : tan(α) = 4/3 donne α = tan⁻¹(4/3) ≈ 53,1°.

2Formules et repères à connaître par cœur

cos(α) = adjacent / hypoténuse ; sin(α) = opposé / hypoténuse ; tan(α) = opposé / adjacent. Pour un angle aigu, cosinus et sinus sont compris entre 0 et 1 (la tangente peut dépasser 1). Vérification utile : dans un triangle rectangle, les deux angles aigus sont complémentaires (leur somme vaut 90°). Calculatrice : toujours vérifier le mode DEGRÉS avant l'épreuve.

3Ce qui tombe au brevet et les pièges

Exercices types : calcul d'une hauteur inaccessible (immeuble, montagne) à partir d'un angle et d'une distance, pente d'une route ou d'un toit, et exercices combinés avec Pythagore (Pythagore donne un côté, la trigonométrie donne un angle, ou l'inverse).

Pièges : confondre opposé et adjacent parce qu'on n'a pas repéré l'angle de référence ; utiliser la trigonométrie dans un triangle non rectangle ; calculatrice en radians ; donner un cosinus supérieur à 1 sans se poser de question ; arrondir trop tôt dans un calcul en chaîne.

4Comment s'entraîner

Sur chaque figure, commence par surligner l'angle de référence et étiqueter les trois côtés (H, O, A) avant tout calcul : cette discipline élimine la moitié des erreurs. Fais trois calculs de longueur, trois calculs d'angle et un problème de hauteur inaccessible. Vérifie l'ordre de grandeur : un côté ne peut pas dépasser l'hypoténuse.

Définitions à connaître par cœur

Hypoténuse
Côté opposé à l'angle droit dans un triangle rectangle ; c'est le côté le plus long.
Côté opposé
Côté situé en face de l'angle aigu considéré.
Côté adjacent
Côté qui touche l'angle aigu considéré sans être l'hypoténuse.
Cosinus
Rapport du côté adjacent sur l'hypoténuse pour un angle aigu donné.
SOH-CAH-TOA
Moyen mnémotechnique : Sinus = Opposé/Hypoténuse, Cosinus = Adjacent/Hypoténuse, Tangente = Opposé/Adjacent.

Quiz : teste-toi sur trigonométrie

8 questions corrigées. Réponds avant d'ouvrir la correction !

1. Dans un triangle rectangle, le cosinus d'un angle aigu est :

  • A.opposé / hypoténuse
  • B.adjacent / hypoténuse
  • C.opposé / adjacent
  • D.hypoténuse / adjacent
Voir la réponse

Réponse : B. adjacent / hypoténuse

CAH : Cosinus = Adjacent / Hypoténuse.

2. La tangente d'un angle aigu est :

  • A.adjacent / opposé
  • B.opposé / hypoténuse
  • C.opposé / adjacent
  • D.adjacent / hypoténuse
Voir la réponse

Réponse : C. opposé / adjacent

TOA : Tangente = Opposé / Adjacent.

3. sin(30°) = 0,5 et l'hypoténuse mesure 12 cm. Le côté opposé mesure :

  • A.6 cm
  • B.24 cm
  • C.0,5 cm
  • D.4 cm
Voir la réponse

Réponse : A. 6 cm

opposé = hypoténuse × sin(30°) = 12 × 0,5 = 6 cm.

4. Un cosinus d'angle aigu peut valoir :

  • A.1,4
  • B.0,85
  • C.−0,5
  • D.2
Voir la réponse

Réponse : B. 0,85

Pour un angle aigu, le cosinus est strictement compris entre 0 et 1 : l'adjacent est plus court que l'hypoténuse.

5. Pour trouver un angle dont on connaît la tangente, on utilise :

  • A.tan
  • B.tan⁻¹
  • C.cos
  • D.la racine carrée
Voir la réponse

Réponse : B. tan⁻¹

La fonction inverse tan⁻¹ (ou arctan) de la calculatrice donne l'angle à partir du rapport.

6. Dans un triangle ABC rectangle en A, le côté opposé à l'angle B est :

  • A.[AB]
  • B.[AC]
  • C.[BC]
  • D.l'hypoténuse
Voir la réponse

Réponse : B. [AC]

Le côté opposé à l'angle B est celui qui ne touche pas B : c'est [AC]. [BC] est l'hypoténuse (opposée à l'angle droit A).

7. La trigonométrie du brevet s'applique :

  • A.dans tout triangle
  • B.uniquement dans un triangle rectangle
  • C.uniquement dans un triangle isocèle
  • D.dans les quadrilatères
Voir la réponse

Réponse : B. uniquement dans un triangle rectangle

Les rapports cos, sin, tan sont définis en 3e dans le triangle rectangle uniquement.

8. Une route monte de 12 m sur une distance horizontale de 100 m. L'angle de la pente vérifie :

  • A.tan(α) = 12/100
  • B.cos(α) = 12/100
  • C.sin(α) = 100/12
  • D.tan(α) = 100/12
Voir la réponse

Réponse : A. tan(α) = 12/100

La montée est le côté opposé, la distance horizontale l'adjacent : tan(α) = 12/100, d'où α ≈ 6,8°.

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Questions fréquentes

Comment choisir entre cosinus, sinus et tangente ?

Repère l'angle de référence, puis identifie les deux côtés concernés par l'énoncé (connus ou cherchés). Le rapport à utiliser est celui qui relie exactement ces deux côtés : SOH-CAH-TOA fait le reste.

Que faire si mon résultat de cosinus dépasse 1 ?

C'est le signal d'une erreur : pour un angle aigu, cosinus et sinus sont toujours entre 0 et 1. Vérifie que tu n'as pas inversé le rapport ou confondu les côtés.

Pourquoi ma calculatrice donne-t-elle un résultat absurde ?

Elle est probablement en mode radians. Passe en mode degrés (DEG) avant l'épreuve — c'est l'erreur matérielle la plus fréquente du brevet.

Peut-on avoir Pythagore et la trigonométrie dans le même exercice ?

Oui, très souvent : Pythagore calcule une longueur manquante, puis la trigonométrie donne un angle — ou l'inverse. Les deux outils se complètent dans le triangle rectangle.