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Mathématiques · Seconde

Trigonométrie dans le triangle rectangle : cours de 2de

Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Pour un angle aigu donné, le quotient de deux côtés d'un triangle rectangle reste le même, quelle que soit la taille du triangle : c'est ce qui permet de définir sinus, cosinus et tangente 6.
  • Pour un angle aigu : sinus = côté opposé ÷ hypoténuse ; cosinus = côté adjacent ÷ hypoténuse ; tangente = côté opposé ÷ côté adjacent.
  • La tangente est le quotient du sinus par le cosinus 5, et on a toujours cos⁡2x+sin⁡2x=1\cos^2 x+\sin^2 x=1.
  • Valeurs à connaître pour 30°, 45° et 60° : sin⁡30°=12\sin 30°=\tfrac12, cos⁡30°=32\cos 30°=\tfrac{\sqrt3}{2}, sin⁡45°=cos⁡45°=22\sin 45°=\cos 45°=\tfrac{\sqrt2}{2}, tan⁡45°=1\tan 45°=1, tan⁡60°=3\tan 60°=\sqrt3.
  • Pour trouver une longueur on choisit le rapport qui relie la donnée et l'inconnue ; pour trouver un angle on utilise la fonction réciproque de la calculatrice, en mode degré.

Introduction : pourquoi des rapports d'angles ?

Tu connais déjà les triangles rectangles depuis le collège, avec le théorème de Pythagore : il relie les trois longueurs des côtés. Mais que faire quand tu connais un angle et une seule longueur ? Pythagore ne suffit plus. La trigonométrie répond à cette question : elle relie les angles aigus d'un triangle rectangle aux longueurs de ses côtés. Les rapports trigonométriques dans le triangle rectangle sont une notion du cycle 4 2, que la classe de seconde reprend et approfondit, en particulier avec le sinus et le cosinus des angles usuels 1.

L'idée de départ est simple. Si tu dessines deux triangles rectangles qui ont le même angle aigu, l'un petit et l'autre grand, ils ont la même forme : l'un est un agrandissement de l'autre. Les longueurs changent, mais les rapports entre longueurs restent identiques. C'est la propriété qui fonde tout le chapitre : seul l'angle détermine ces quotients de côtés, pas la taille du triangle 6.

Dans ce cours, tu vas apprendre à nommer les côtés d'un triangle rectangle selon l'angle choisi, à définir sinus, cosinus et tangente, à connaître les valeurs des angles de 30°, 45° et 60°, puis à utiliser tout cela pour calculer une longueur ou un angle. Tu verras aussi les pièges classiques (calculatrice mal réglée, mauvais côté choisi) et la façon de les éviter.

Nommer les côtés d'un triangle rectangle

Tout part d'un triangle rectangle. Prenons un triangle ABCABC rectangle en AA. Le côté en face de l'angle droit, [BC][BC], est l'hypoténuse : c'est toujours le plus long des trois côtés. Les deux autres côtés, [AB][AB] et [AC][AC], forment l'angle droit.

Triangle rectangle ABC de côtés 3, 4 et 5Triangle ABC rectangle en A, avec AB égal à 4 cm, AC égal à 3 cm et l'hypoténuse BC égale à 5 cm.4 cm3 cm5 cmABC
Triangle rectangle ABC de côtés 3, 4 et 5 · Pour l'angle B : AC est opposé, AB adjacent, BC hypoténuse.

Sinus, cosinus et tangente

Pourquoi ces rapports portent-ils un nom ? Parce que, pour un angle aigu donné, le rapport de deux côtés ne change pas quand on agrandit ou réduit le triangle 6. Il devient donc une caractéristique de l'angle. On lui donne un nom selon les deux côtés comparés.

Relations entre sinus, cosinus et tangente

Démonstration · Preuve des deux relations

Soit ABCABC rectangle en AA et xx la mesure de l'angle en BB.

Quotient. On a sin⁡xcos⁡x=AC/BCAB/BC=ACBC×BCAB=ACAB=tan⁡x\dfrac{\sin x}{\cos x}=\dfrac{AC/BC}{AB/BC}=\dfrac{AC}{BC}\times\dfrac{BC}{AB}=\dfrac{AC}{AB}=\tan x.

Somme des carrés. On a cos⁡2x+sin⁡2x=AB2BC2+AC2BC2=AB2+AC2BC2\cos^2x+\sin^2x=\dfrac{AB^2}{BC^2}+\dfrac{AC^2}{BC^2}=\dfrac{AB^2+AC^2}{BC^2}. Le théorème de Pythagore donne AB2+AC2=BC2AB^2+AC^2=BC^2, donc la fraction vaut 11.

Les valeurs à connaître : 30°, 45° et 60°

Le programme de seconde demande de connaître le sinus et le cosinus des angles usuels 1 ; dans le triangle rectangle, on retient surtout ceux de 30°, 45° et 60°. Plutôt que d'apprendre un tableau par cœur, tu peux les retrouver avec deux triangles simples. Un exercice classique consiste d'ailleurs à construire un triangle rectangle dont l'hypoténuse mesure 4 cm et dont un angle aigu mesure 30° 3 : c'est la même idée.

Démonstration · Retrouver les valeurs pour 30° et 60°

On part d'un triangle équilatéral ABCABC de côté 22. Sa hauteur issue de AA coupe [BC][BC] en son milieu HH. Le triangle ABHABH est rectangle en HH, avec AB=2AB=2 (hypoténuse), BH=1BH=1 et un angle de 60°60° en BB (angle du triangle équilatéral), donc un angle de 30°30° en AA.

Pythagore donne AH2=22−12=3AH^2=2^2-1^2=3, soit AH=3AH=\sqrt3.

  • Pour l'angle de 30°30° (en AA) : opposé BH=1BH=1, adjacent AH=3AH=\sqrt3, hypoténuse 22. Donc sin⁡30°=12\sin30°=\frac12, cos⁡30°=32\cos30°=\frac{\sqrt3}{2}, tan⁡30°=13=33\tan30°=\frac{1}{\sqrt3}=\frac{\sqrt3}{3}.
  • Pour l'angle de 60°60° (en BB) : opposé AH=3AH=\sqrt3, adjacent BH=1BH=1. Donc sin⁡60°=32\sin60°=\frac{\sqrt3}{2}, cos⁡60°=12\cos60°=\frac12, tan⁡60°=3\tan60°=\sqrt3.
Démonstration · Retrouver les valeurs pour 45°

On part d'un triangle rectangle isocèle dont les deux côtés de l'angle droit mesurent 11. Ses angles aigus valent chacun 45°45°. Pythagore donne une hypoténuse égale à 12+12=2\sqrt{1^2+1^2}=\sqrt2.

Alors sin⁡45°=12=22\sin45°=\dfrac1{\sqrt2}=\dfrac{\sqrt2}{2}, cos⁡45°=22\cos45°=\dfrac{\sqrt2}{2} et tan⁡45°=11=1\tan45°=\dfrac11=1.

Sinus, cosinus et tangente de 30°, 45° et 60°
AngleSinusCosinusTangente
30°1/2√3/2√3/3
45°√2/2√2/21
60°√3/21/2√3
Sinus, cosinus et tangente de 30°, 45° et 60° · Valeurs exactes à retrouver avec le demi-triangle équilatéral et le triangle rectangle isocèle.

Calculer une longueur

Quand tu connais un angle aigu et un côté, tu peux trouver un autre côté. Les rapports de longueurs ne dépendant que de l'angle 6, il suffit de choisir le bon rapport.

Calculer une longueur en cinq étapesCinq étapes successives : faire un schéma, nommer les côtés, choisir le rapport, résoudre, vérifier.1SchémaDessine, marque l'angle droit et l'angle connu.2NommerOpposé, adjacent, hypoténuse pour cet angle.3ChoisirSinus, cosinus ou tangente selon donnée et inconnue.4RésoudreÉcris l'égalité et isole l'inconnue.5VérifierUnité, mode degré, hypoténuse la plus longue.
  1. SchémaDessine, marque l'angle droit et l'angle connu.
  2. NommerOpposé, adjacent, hypoténuse pour cet angle.
  3. ChoisirSinus, cosinus ou tangente selon donnée et inconnue.
  4. RésoudreÉcris l'égalité et isole l'inconnue.
  5. VérifierUnité, mode degré, hypoténuse la plus longue.
Calculer une longueur en cinq étapes

Calculer un angle

Si tu connais deux côtés et que tu cherches un angle aigu, tu calcules d'abord le rapport, puis tu utilises la fonction réciproque de la calculatrice : sin⁡−1\sin^{-1} (ou arcsin), cos⁡−1\cos^{-1} (arccos) ou tan⁡−1\tan^{-1} (arctan). Elle donne l'angle dont le sinus, le cosinus ou la tangente est le nombre saisi.

Problèmes et erreurs fréquentes

Les situations réelles (hauteur d'un arbre, pente d'une rampe, inclinaison d'une échelle) se ramènent presque toutes à un triangle rectangle. La démarche reste la même : faire un schéma, placer l'angle droit, repérer l'angle connu, nommer les côtés, choisir le rapport.

Exercices corrigés

Exercice 1 Longueur d'un côté avec un angle de 30°

★☆☆Environ 5 min

Le triangle ABCABC est rectangle en AA. On donne BC=10BC=10 cm et B^=30°\widehat{B}=30°. Calcule la longueur ACAC en centimètres.

Indice 1

Pour l'angle B^\widehat{B}, ACAC est le côté opposé et BCBC l'hypoténuse.

Indice 2

Rappelle-toi la valeur de sin⁡30°\sin30°.

Voir la correction pas à pas
  1. On repère les côtés pour l'angle B^\widehat{B} : ACAC est opposé, BC=10BC=10 cm est l'hypoténuse.

  2. Opposé et hypoténuse : on utilise le sinus, donc sin⁡B^=ACBC\sin\widehat{B}=\dfrac{AC}{BC}.

  3. On remplace : sin⁡30°=AC10\sin30°=\dfrac{AC}{10}, avec sin⁡30°=12\sin30°=\dfrac12.

  4. On isole ACAC : AC=10×12=5AC=10\times\dfrac12=5 cm.

On obtient AC=5AC=5 cm. On vérifie que AC<BCAC<BC, ce qui est normal puisque l'hypoténuse est le plus long côté.

Exercice 2 Un angle à partir de deux côtés

★★☆Environ 8 min

Le triangle RSTRST est rectangle en RR, avec RS=12RS=12 cm et RT=5RT=5 cm. Calcule la mesure de l'angle S^\widehat{S} en degrés, arrondie au dixième.

Indice 1

Pour l'angle S^\widehat{S}, quel côté est opposé, lequel est adjacent ?

Indice 2

Les deux côtés connus sont l'opposé et l'adjacent : quel rapport les relie ?

Voir la correction pas à pas
  1. Pour l'angle S^\widehat{S} : le côté opposé est RT=5RT=5 cm, le côté adjacent est RS=12RS=12 cm.

  2. Opposé et adjacent : on utilise la tangente, donc tan⁡S^=RTRS=512\tan\widehat{S}=\dfrac{RT}{RS}=\dfrac{5}{12}.

  3. On applique la fonction réciproque en mode degré : S^=arctan⁡ ⁣(512)≈22,6°\widehat{S}=\arctan\!\left(\dfrac{5}{12}\right)\approx22{,}6°.

L'angle S^\widehat{S} mesure environ 22,6°22{,}6°, soit à peu près 23°23° au degré près. L'angle T^\widehat{T} vaut alors environ 67,4°67{,}4°.

Exercice 3 Hauteur atteinte par une échelle

★★☆Environ 8 min

Une échelle de 44 m est posée contre un mur vertical. Elle forme un angle de 60°60° avec le sol horizontal. À quelle hauteur du sol touche-t-elle le mur ? Donne la valeur arrondie au centième de mètre.

Indice 1

Fais un schéma : le mur, le sol et l'échelle forment un triangle rectangle.

Indice 2

L'échelle est l'hypoténuse ; la hauteur cherchée est opposée à l'angle de 60°60°.

Voir la correction pas à pas
  1. Le sol et le mur forment l'angle droit ; l'échelle (44 m) est l'hypoténuse.

  2. La hauteur hh est le côté opposé à l'angle de 60°60° : opposé et hypoténuse, donc le sinus.

  3. On écrit sin⁡60°=h4\sin60°=\dfrac{h}{4}, avec sin⁡60°=32\sin60°=\dfrac{\sqrt3}{2}.

  4. On isole hh : h=4×32=23≈3,46h=4\times\dfrac{\sqrt3}{2}=2\sqrt3\approx3{,}46 m.

L'échelle touche le mur à environ 3,463{,}46 m du sol. Cette hauteur est inférieure à 44 m, ce qui est cohérent.

Quiz

7 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Dans un triangle ABCABC rectangle en AA, que vaut sin⁡B^\sin\widehat{B} ?

  2. Quelle est la valeur exacte de cos⁡60°\cos60° ?

  3. Un triangle rectangle a un côté opposé de 6 cm et un côté adjacent de 6 cm pour un même angle aigu. Que vaut la tangente de cet angle ?

  4. Un angle aigu vérifie sin⁡x=0,8\sin x=0{,}8. Que vaut cos⁡x\cos x ?

  5. La calculatrice affiche sin⁡30=−0,988\sin30=-0{,}988. Quelle est la cause la plus probable ?

  6. Dans un triangle rectangle, la tangente d'un angle aigu peut être supérieure à 1.

  7. Dans un triangle rectangle, l'hypoténuse mesure 10 cm et un angle aigu mesure 30°. Quelle est la longueur du côté opposé à cet angle, en cm ?

Les questions qu'on se pose

Comment savoir s'il faut utiliser sinus, cosinus ou tangente ?

Repère l'angle utilisé, puis nomme les côtés : opposé, adjacent, hypoténuse. Regarde ensuite quelles sont ta donnée et ton inconnue. Opposé et hypoténuse : sinus. Adjacent et hypoténuse : cosinus. Opposé et adjacent : tangente. Le mot SOH-CAH-TOA résume ces trois cas.

Pourquoi la calculatrice doit-elle être en mode degré ?

Les angles se mesurent en degrés, en radians ou en grades, et la calculatrice applique le mode choisi. En mode radian, elle lit « 30 » comme 30 radians et renvoie une valeur sans rapport avec 0,50{,}5. Test rapide : sin⁡30\sin30 doit donner 0,50{,}5.

Peut-on utiliser la trigonométrie dans un triangle qui n'est pas rectangle ?

Pas avec ces formules : sinus, cosinus et tangente telles qu'elles sont définies ici ne valent que dans un triangle rectangle. Dans un triangle quelconque, on peut parfois le découper en deux triangles rectangles en traçant une hauteur, puis appliquer la méthode à chacun.

À quoi sert la trigonométrie dans la vie courante ?

Elle permet de calculer des distances qu'on ne peut pas mesurer directement : la hauteur d'un bâtiment, la pente d'une rampe, la longueur d'un câble ou l'angle d'une échelle. On mesure un angle et une longueur facile à obtenir, puis on calcule le reste.

Dois-je apprendre les valeurs de 30°, 45° et 60° par cœur ?

Oui, elles reviennent souvent, mais tu peux les retrouver en dessinant un demi-triangle équilatéral (30° et 60°) et un triangle rectangle isocèle (45°). Le programme de seconde met d'ailleurs en avant le sinus et le cosinus des angles usuels 1.

Sources

Programme visé : Programme de Mathématiques - Classe de Seconde · Ministère de l'Éducation nationale et de la Jeunesse

  1. Programme de Mathématiques - Classe de Seconde, Ministère de l'Éducation nationale et de la Jeunesse. Consulté le 9 novembre 2026.
  2. Édubase - Apprendre la trigonométrie, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
  3. Espace et géométrie - Informer et accompagner les professionnels, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
  4. Espace et géométrie - Ressources pédagogiques, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
  5. Trigonométrie - IREM Université de Lille, IREM - Institut de Recherche sur l'Enseignement des Mathématiques. Consulté le 9 novembre 2026.
  6. Cours de Trigonométrie - Académie de Lyon, Académie de Lyon. Consulté le 9 novembre 2026.

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