Conversions d'angles & cercle trigonométrique
Les trois niveaux s'enchaînent. Clique sur « Corrigé » pour révéler la solution d'une seule question.
Convertis chaque angle en radians, sous forme d'une fraction de simplifiée.
- a)
On multiplie par puis on simplifie.
.
- b)
.
- c)
.
- d)
.
- e)
.
Convertis chaque angle en degrés.
- a)
On multiplie par ; le se simplifie.
.
- b)
.
- c)
.
- d)
.
- e)
(un tour complet).
Indique le quadrant (I, II, III ou IV) auquel appartient chaque angle.
- a)
On situe l'angle par rapport à (soit ).
: entre et quadrant III.
- b)
: entre et quadrant I.
- c)
: entre et quadrant III.
- d)
: entre et quadrant IV.
- e)
: entre et quadrant II.
Pour chaque nombre trigonométrique, donne uniquement son signe ( ou ) en te servant du quadrant.
- a)
On lit le quadrant, puis le tableau des signes ( à droite, en haut, si et de même signe).
: quadrant II, donc est négatif.
- b)
: quadrant III, donc est négatif.
- c)
: quadrant II, et donc est négatif.
- d)
: quadrant IV, donc est positif.
- e)
: quadrant I, donc est positif.
Donne la valeur exacte, en t'aidant du tableau des valeurs remarquables.
- a)
Lecture directe dans le tableau.
.
- b)
.
- c)
.
- d)
.
- e)
.
Convertis chaque angle en radians, sous forme d'une fraction de simplifiée.
- a)
On multiplie par puis on simplifie.
.
- b)
.
- c)
.
- d)
.
- e)
.
Convertis chaque angle en degrés.
- a)
On multiplie par ; le se simplifie.
.
- b)
.
- c)
.
- d)
.
- e)
.
Convertis en radians, en fraction de simplifiée. Ici le dénominateur n'est pas toujours , ou .
- a)
Même méthode ; on ne s'inquiète pas si le dénominateur est plus grand.
.
- b)
.
- c)
.
- d)
.
- e)
.
Indique le quadrant (I, II, III ou IV) auquel appartient chaque angle.
- a)
On situe l'angle par rapport à .
: entre et quadrant IV.
- b)
: entre et quadrant II.
- c)
: entre et quadrant III.
- d)
: entre et quadrant II.
- e)
: entre et quadrant IV.
Pour chaque nombre trigonométrique, donne uniquement son signe ( ou ) en te servant du quadrant.
- a)
On lit le quadrant, puis le tableau des signes.
: quadrant III, donc est négatif.
- b)
: quadrant II, donc est négatif.
- c)
: quadrant IV, et donc est négatif.
- d)
: quadrant IV, donc est négatif.
- e)
: quadrant I, donc est positif.
Donne la valeur exacte, en t'aidant du tableau.
- a)
Lecture directe dans le tableau.
.
- b)
.
- c)
.
- d)
.
- e)
.
Donne la valeur exacte. On rappelle que .
- a)
On lit au tableau, puis on inverse pour .
.
- b)
.
- c)
.
- d)
.
- e)
.
Pour chaque angle , donne les coordonnées exactes du point associé sur le cercle trigonométrique.
- a)
On lit en abscisse et en ordonnée.
: .
- b)
: .
- c)
: .
Sur le cercle trigonométrique ci-dessous, les points , , , sont placés aux extrémités des deux axes.
Pour chacun des points , , , , donne son angle (en degrés et en radians) et ses coordonnées .
Chaque point est sur un axe : son cosinus ou son sinus vaut , l'autre .
- rad, coordonnées .
- , coordonnées .
- , coordonnées .
- , coordonnées .
Les deux mesures proposées pointent-elles vers le même point du cercle trigonométrique ? Réponds par oui ou non en justifiant.
- a)
et
Deux mesures pointent vers le même point si elles diffèrent d'un nombre entier de tours ().
Oui : .
- b)
et
Oui : .
- c)
et
Oui : .
- d)
et
Oui : .
- e)
et
Non : .
Donne la valeur exacte (pense au signe puis à l'angle de référence).
- a)
, quadrant II (), référence : .
- b)
, quadrant III (), référence : .
- c)
, quadrant II (), référence : .
- d)
, quadrant IV (), référence : .
- e)
, quadrant III (), référence : .
Ramène d'abord l'angle dans (ou ) en ajoutant/retranchant des tours, puis donne la valeur exacte.
- a)
: .
- b)
: angle du quadrant IV (), soit ; .
- c)
: .
- d)
() : .
- e)
: .
Sur le cercle trigonométrique ci-dessous, le point correspond à un angle .
- a)
Dans quel quadrant se trouve ?
est en haut à gauche : quadrant II.
- b)
Sachant que est remarquable, donne sa valeur en degrés et en radians.
L'angle vaut .
- c)
Donne alors les coordonnées exactes de .
Référence ; au quadrant II et , donc et :
Pour chaque condition, indique le(s) quadrant(s) possible(s) pour l'angle .
- a)
(quadrants I, IV) et (III, IV) : commun quadrant IV.
- b)
quand et sont de signes contraires : quadrants II et IV.
- c)
(I, II) et (II, III) : commun quadrant II.
Justifie brièvement chaque réponse.
- a)
correspond à .
Vrai : .
- b)
.
Faux : est au quadrant II, donc (négatif).
- c)
Un angle de est dans le même quadrant que .
Vrai : , qui est bien au quadrant IV comme .
- d)
.
Vrai : .
Donne la valeur exacte (signe d'abord, puis angle de référence).
- a)
, quadrant II (), référence : .
- b)
, quadrant II (), référence : .
- c)
, quadrant III (), référence : .
- d)
, quadrant IV (), référence : .
- e)
, quadrant III (), référence : .
Ramène l'angle dans (ou ), puis donne la valeur exacte.
- a)
: .
- b)
(quadrant III, , référence ) : .
- c)
(quadrant II, , référence ) : .
- d)
() : .
- e)
() : .
Sur le cercle ci-dessous, le point correspond à un angle remarquable.
- a)
Dans quel quadrant se trouve ?
est en bas à gauche : quadrant III.
- b)
Donne la valeur de en degrés et en radians.
.
- c)
Donne les coordonnées exactes de .
Référence ; au quadrant III et :
Pour chaque condition, indique le quadrant de l'angle .
- (II, III) et (I, II) : commun quadrant II.
- (III, IV) et (I, III) : commun quadrant III.
- (I, IV) et (II, IV) : commun quadrant IV.
- (I, II) et (II, IV) : commun quadrant II.
Pour chaque angle , donne les coordonnées exactes du point associé.
- a)
On applique signe (par le quadrant) puis valeur de référence, sur et .
(II, référence ) : .
- b)
(III, référence ) : .
- c)
(IV, référence ) : .
Donne la valeur exacte (signe par le quadrant, puis angle de référence).
- a)
(II, , référence ) : .
- b)
(II) : , , donc .
- c)
(III, , référence ) : .
- d)
(IV) : , , donc .
- e)
(III, , référence ) : .
Donne tous les angles vérifiant l'égalité proposée.
- a)
On repère le signe (donc les deux quadrants) puis l'angle de référence.
: (quadrants III, IV), référence . Donc ou .
- b)
: (quadrants I, IV), référence . Donc ou .
- c)
: (quadrants I, III), référence . Donc ou .
Pour chaque angle, donne (i) sa mesure en radians, (ii) son quadrant, (iii) le signe de et celui de .
- a)
; quadrant II ; , .
- b)
; quadrant III ; , .
- c)
; quadrant IV ; , .
- d)
; quadrant II ; , .
Justifie brièvement chaque réponse.
- a)
.
Vrai : (quadrant IV, ), référence , donc .
- b)
.
Faux : est au quadrant III, , alors que .
- c)
.
Vrai : est au quadrant II (), référence , donc .
- d)
et pointent vers le même point du cercle.
Vrai : , même point.
- e)
.
Vrai : , donc .
Le point du cercle trigonométrique a pour coordonnées .
- a)
Dans quel quadrant se trouve ?
Abscisse et ordonnée : quadrant II.
- b)
Quelle est la mesure de son angle ?
Référence : l'angle dont le cosinus vaut et le sinus est . Au quadrant II : .
- c)
Déduis-en la valeur exacte de .
.
On pose .
- a)
Ramène à un angle ayant les mêmes nombres trigonométriques.
On ajoute des tours entiers () jusqu'à tomber dans :
- b)
Convertis en degrés et précise son quadrant.
: c'est le quadrant IV.
- c)
Déduis le signe de , et .
Au quadrant IV : , , .
- d)
Donne l'angle de référence, puis les valeurs exactes de , et .
Référence . Comme et ont les mêmes nombres trigonométriques :
Une nacelle d'une grande roue est repérée par un point sur un cercle de rayon (unité : dizaines de mètres), de centre . Au départ, est à l'extrême droite (angle ). La roue tourne dans le sens trigonométrique.
- a)
La roue tourne de . Exprime cet angle en radians.
.
- b)
Dans quel quadrant se trouve alors ? Sa hauteur (ordonnée) est-elle positive ou négative ?
est entre et : quadrant III. L'ordonnée y est négative (la nacelle est en bas).
- c)
Donne les coordonnées exactes de .
Référence , avec et :
- d)
La roue continue et fait au total de tour de plus (depuis la position de la question a, soit ). Donne le nouvel angle ramené dans et les nouvelles coordonnées de .
Total , ramené : . est au quadrant II (), référence :
Dans tout l'exercice, on cherche des angles dans .
- a)
Détermine tous les angles tels que .
: valeur négative quadrants II et III (référence ). Donc ou .
- b)
Détermine tous les angles tels que .
: valeur positive quadrants I et II (référence ). Donc ou .
- c)
Existe-t-il un angle tel que ? Justifie.
Non : le cosinus est toujours compris entre et , or . Aucune solution.
- d)
Place sur un cercle trigonométrique les solutions trouvées en (a) et (b).
Placement des quatre solutions :
On pose .
- a)
Ramène à un angle ayant les mêmes nombres trigonométriques.
On retire des tours entiers () :
- b)
Convertis en degrés et précise son quadrant.
: c'est le quadrant II.
- c)
Donne le signe de , et .
Au quadrant II : , , .
- d)
À l'aide de l'angle de référence, donne les valeurs exactes de , et .
Référence . Comme et ont les mêmes nombres trigonométriques :
- e)
Donne enfin les coordonnées exactes du point du cercle associé à .
Coordonnées : .
L'extrémité de l'aiguille des minutes d'une horloge décrit un cercle de rayon , de centre . À min (midi) elle pointe vers le haut, c'est-à-dire à l'angle . Attention : une horloge tourne dans le sens des aiguilles (sens négatif).
On note l'angle (mesuré dans le sens trigonométrique usuel) de l'aiguille après minutes.
- a)
Sachant qu'en minutes l'aiguille tourne de par minute dans le sens négatif, exprime en degrés en fonction de .
On part de et on retranche par minute : (en degrés).
- b)
Où pointe l'aiguille à minutes ? Donne l'angle et les coordonnées du point.
: l'aiguille pointe vers la droite, au point .
- c)
Même question à minutes (ramène l'angle dans ).
(quadrant IV, référence ) :
- d)
Même question à minutes.
(quadrant III, référence ) :
On cherche cette fois toutes les solutions réelles (pas seulement dans un tour).
- a)
Donne toutes les solutions réelles de , sous la forme , .
: (quadrants II, III), référence . Donc
- b)
Donne toutes les solutions réelles de .
: (quadrants III, IV), référence . Donc
- c)
Donne toutes les solutions réelles de (les solutions se répètent tous les ).
: référence , et la tangente est -périodique. Donc , soit , .
- d)
Parmi les solutions de la question (a), lesquelles appartiennent à ?
On prend puis dans (a) : , , et . Ces quatre valeurs sont dans .
Toutes les inconnues sont cherchées dans .
- a)
Détermine l'ensemble des tels que .
en et ; le cosinus (abscisse) est autour de : .
- b)
Détermine l'ensemble des tels que .
en et ; le sinus (ordonnée) est entre les deux : .
- c)
Détermine l'ensemble des tels que .
aux quadrants I et III (là où et ont même signe) : .
- d)
Illustre la réponse à la question (a) par un arc hachuré sur le cercle.
Arc hachuré (abscisse , à droite de la droite verticale ) :
On sait que et que .
- a)
Combien de valeurs de sont possibles ? Justifie par le cercle.
La droite verticale coupe le cercle en deux points : il y a donc valeurs.
- b)
Donne-les explicitement.
(quadrants II, III), référence : ou .
- c)
Pour chacune, précise le quadrant et la valeur exacte de .
: quadrant II, . : quadrant III, .
- d)
Laquelle vérifie de plus ?
au quadrant III : c'est .
Un point du cercle a pour angle , où compte les quarts de tour effectués.
- a)
Donne l'angle (ramené dans ) et le quadrant de pour .
: (Q I). : (Q II). : (Q III). : (Q IV).
- b)
Donne les coordonnées exactes de pour ces quatre valeurs.
Coordonnées : , , , .
- c)
Que vaut ? Que constate-t-on ?
: on est revenu au point de départ (un tour complet).
- d)
Quel est le plus petit pour lequel se trouve dans le quadrant III ?
est au quadrant III pour (), c'est le plus petit .
On rappelle , , et .
- a)
Convertis radian en degrés (valeur approchée à près).
.
- b)
Dans quel quadrant se trouvent les angles de rad, rad et rad ?
: Q I. : Q II. : Q IV.
- c)
Déduis-en, sans calculatrice, le signe de , et .
Signe du cosinus (abscisse) selon le quadrant : (Q I), (Q II), (Q IV).
Le point correspond à l'angle . On construit : le symétrique de par rapport à l'axe des ordonnées (), le symétrique de par rapport à l'origine , le symétrique de par rapport à l'axe des abscisses ().
- a)
Donne la mesure dans des angles de , et .
(symétrie/axe ) : . (symétrie/origine) : . (symétrie/axe ) : .
- b)
Exprime les coordonnées de , et en fonction de et .
, donc , , .
- c)
Que peut-on dire des cosinus de et de ? Des sinus de et de ?
et ont le même cosinus () ; et ont le même sinus ().
On cherche les angles pour lesquels le point associé vérifie .
- a)
Explique pourquoi ces points sont exactement sur les deux « diagonales » du cercle, et donne les quatre valeurs de .
signifie que le point est à égale distance des deux axes : ce sont les points des deux bissectrices (diagonales). Les quatre angles sont , , , .
- b)
Parmi elles, lesquelles vérifient ?
(même signe) : et .
- c)
Lesquelles vérifient ?
(signes opposés) : et .
- d)
Donne la valeur de pour chacune des quatre solutions.
, , , .
Une grande roue possède nacelles régulièrement réparties sur un cercle de rayon , numérotées de à dans le sens trigonométrique ; la nacelle est au point .
- a)
Quel angle (en radians) sépare deux nacelles consécutives ?
Un tour complet partagé en : (soit ).
- b)
Donne l'angle des nacelles et (en radians et en degrés).
Nacelle à l'angle . Nacelle : ; nacelle : .
- c)
Donne les coordonnées exactes des nacelles et .
Nacelle : ; nacelle : .
- d)
Quelle nacelle occupe le point le plus haut de la roue ?
Le point le plus haut est , c'est-à-dire l'angle : la nacelle .