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Exercices corrigés — Trigonométrie (Première)

Quatre niveaux de difficulté, du plus simple au plus exigeant. Chaque exercice a sa correction détaillée, étape par étape.

2 exercices de niveau « Maîtrise ». Voir les 8 exercices.

Exercice 5 Maîtrise

Résoudre sur [0 ; 2π[ : a) sin x = 12 ; b) cos x = 0 ; c) sin x = −1.

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Correction détaillée

a) On cherche les points du cercle d'ordonnée 12. L'angle repère est π6, car sin(π6) = 12 ; le second point, symétrique par rapport à l'axe des ordonnées, correspond à π − π6 = 5π/6. Sur [0 ; 2π[, les solutions sont π6 et 5π/6.
b) Les points d'abscisse nulle sont les intersections du cercle avec l'axe des ordonnées : (0 ; 1) et (0 ; −1), associés à π2 et 3π/2. Solutions : π2 et 3π/2.
c) Un seul point du cercle a pour ordonnée −1 : le point (0 ; −1), associé à 3π/2. Solution unique sur [0 ; 2π[ : 3π/2.
Méthode : dessiner le cercle, tracer la droite horizontale (pour un sinus) ou verticale (pour un cosinus) correspondant à la valeur, lire les points d'intersection, puis ne garder que les réels de l'intervalle demandé. Une valeur strictement comprise entre −1 et 1 donne deux points, les valeurs ±1 un seul.

Exercice 6 Maîtrise

On sait que sin x = 13 et que x ∈ [π2 ; π]. Déterminer la valeur exacte de cos x.

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Correction détaillée

d'après cos2 x + sin2 x = 1, on a cos2 x = 1 − (13)2 = 1 − 19 = 89.
Donc cos x = 89 ou cos x = −89. Or 89 = 83 = 22/3, puisque 8 = 4 × 2 = 22.
x ∈ [π2 ; π] : le point associé est dans le deuxième quadrant, où l'abscisse est négative, donc cos x < 0.
Conclusion : cos x = −22/3 ≈ −0,943. Vérification : (−22/3)2 + (13)2 = 89 + 19 = 1. On garde la valeur exacte avec le radical, comme demandé ; la valeur décimale n'est qu'un contrôle.