Vidéo 5 : Valeurs remarquables · 4 min 08 s · sous-titres en français
Le cours écrit
Les deux démonstrations de cette leçon sont à connaître.
5.1 Démonstration pour π/4
Soit M l'image de 4π et H le point de l'axe des abscisses situé sous M. Le triangle OHM est rectangle en H, et son angle en O mesure 45∘. Son angle en M mesure donc aussi 45∘ : le triangle est isocèle en H. On pose a=OH=HM.
D'après le théorème de Pythagore, a2+a2=1, soit 2a2=1, soit a2=21. Comme a>0,
a=21=2×21×2=22.
cos4π=sin4π=22.
5.2 Démonstration pour π/3
Soit M l'image de 3π. On a OI=OM=1 : le triangle OIM est isocèle en O, et son angle en O mesure 60∘. Ses deux autres angles mesurent donc aussi 60∘ : il est équilatéral.
Soit H le pied de la hauteur issue de M. Dans un triangle équilatéral, cette hauteur est aussi une médiane : H est le milieu de [OI], donc OH=21. Ainsi, cos3π=21.
Dans le triangle OHM rectangle en H, le théorème de Pythagore donne HM2=1−41=43. Comme HM>0, HM=23.
cos3π=21etsin3π=23.
5.3 Et π/6 ?
Dans le même triangle OHM, l'angle en M mesure 30∘, soit 6π radian. Pour cet angle, le côté opposé est OH et le côté adjacent est HM :
sin6π=OMOH=21etcos6π=OMHM=23.
5.4 Le tableau à connaître
x
0
6π
4π
3π
2π
cosx
1
23
22
21
0
sinx
0
21
22
23
1
Automatisme. Pour retrouver le tableau : le sinus vaut 20, 21, 22, 23, 24, et le cosinus prend les mêmes valeurs dans l'ordre inverse.
5.5 Utiliser les valeurs
Exemple 12 (le téléphérique). Une cabine parcourt 600 mètres sur un câble tendu en ligne droite, incliné de 6π par rapport à l'horizontale. Elle s'élève de
h=600×sin6π=600×21=300 meˋtres,
et elle avance à l'horizontale de
d=600×cos6π=600×23=3003 meˋtres.
Avec 3≈1,73, on a d≈519 mètres.