1 – Côté adjacent

Rappels :
  • Dans un triangle rectangle, le côté opposé à l'angle droit s'appelle l'hypoténuse. C'est le plus grand côté.
  • L'angle droit mesure \(90{^\circ}\).
  • Les deux angles aigus d'un triangle rectangle sont complémentaires : leur somme vaut \(90{^\circ}\).
Exemple 1 :
Le triangle ABC est rectangle en A.
Triangle ABC rectangle en A
L'angle \(\widehat{BAC}\) est droit. Les angles \(\widehat{B}\) et \(\widehat{C}\) sont les angles aigus du triangle. \[\widehat{B} + \widehat{C} = 90{^\circ}\] Si \(\widehat{C} = 28{^\circ}\), alors \(\widehat{B} = 90{^\circ} - 28{^\circ} = 62{^\circ}\).
Définition 1 : Dans un triangle rectangle, le côté adjacent à un angle aigu est le côté qui forme cet angle et qui touche l'angle droit (ce n'est pas l'hypoténuse).
Exemple 2 :
Le triangle ABC est rectangle en A.
Côtés adjacents dans le triangle ABC rectangle en A
  • Le côté adjacent à l'angle \(\widehat{B}\) est \([AB]\).
  • Le côté adjacent à l'angle \(\widehat{C}\) est \([AC]\).

2 – Cosinus d'un angle aigu

Définition 2 : Dans un triangle rectangle, le cosinus d'un angle aigu est le quotient : \[\cos(\text{angle}) = \dfrac{\text{côté adjacent}}{\text{hypoténuse}}\]
Exemple 3 :
Dans le triangle ABC rectangle en A :
Cosinus dans le triangle ABC rectangle en A
\[\cos(\widehat{B}) = \dfrac{AB}{BC} \qquad \text{et} \qquad \cos(\widehat{C}) = \dfrac{AC}{BC}\]
Remarque : Le cosinus d'un angle aigu est toujours compris strictement entre 0 et 1 : \[0 < \cos(\text{angle aigu}) < 1\]
Calculatrice :
  • La touche cos permet de calculer le cosinus d'un angle.
  • La touche cos\(^{-1}\) (ou arccos) permet de retrouver l'angle à partir de son cosinus.
Exemple 4 :
\[\cos(45{^\circ}) \approx 0{,}71\] \[\cos^{-1}(0{,}5) = 60{^\circ}\]

3 – Calcul de longueurs

Le cosinus permet de calculer une longueur dans un triangle rectangle lorsqu'on connaît un angle aigu et une longueur.
Exemple 5 (calcul du côté adjacent) :
Le triangle LEA est rectangle en E. On donne \(\widehat{L} = 50{^\circ}\) et \(AL = 5\) cm. Calculer LE.
Triangle LEA rectangle en E
Schéma cosinus pour l'exemple 5
\[\cos(\widehat{L}) = \dfrac{LE}{LA}\] \[\cos(50{^\circ}) = \dfrac{LE}{5}\] \[LE = 5 \times \cos(50{^\circ})\] \[LE \approx 3{,}2 \text{ cm}\]
Exemple 6 (calcul de l'hypoténuse) :
Le triangle ATP est rectangle en T. On donne \(\widehat{A} = 25{^\circ}\) et \(AT = 7\) cm. Calculer AP.
Triangle ATP rectangle en T
Schéma cosinus pour l'exemple 6
\[\cos(\widehat{A}) = \dfrac{AT}{AP}\] \[\cos(25{^\circ}) = \dfrac{7}{AP}\] \[AP = \dfrac{7}{\cos(25{^\circ})}\] \[AP \approx 7{,}7 \text{ cm}\]

4 – Calcul de la mesure d'un angle

Le cosinus permet aussi de calculer la mesure d'un angle dans un triangle rectangle lorsqu'on connaît deux longueurs.
Exemple 7 :
Le triangle FUN est rectangle en U. On donne \(NU = 4\) cm et \(NF = 6\) cm. Calculer \(\widehat{N}\).
Triangle FUN rectangle en U
Schéma cosinus pour l'exemple 7
\[\cos(\widehat{N}) = \dfrac{NU}{NF} = \dfrac{4}{6} = \dfrac{2}{3}\] \[\widehat{N} = \cos^{-1}\!\left(\dfrac{2}{3}\right) \approx 48{^\circ}\]

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