Najah.
Mon plan de révision⚡ Défi flash

Mathématiques · Tronc Commun — Technologique

Trigonométrie 2 (Équations et inéquations trigonométriques)

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

  1. Équations de base :

    • $\cos(x) = \cos(a) \iff x = a + 2k\pi$ ou $x = -a + 2k\pi$ ($k \in \mathbb{Z}$).
    • $\sin(x) = \sin(a) \iff x = a + 2k\pi$ ou $x = \pi - a + 2k\pi$ ($k \in \mathbb{Z}$).
    • $\tan(x) = \tan(a) \iff x = a + k\pi$ ($k \in \mathbb{Z}$), avec $x \neq \frac{\pi}{2} + k\pi$.
  2. Inéquations de base :

    • Pour $\cos(x) \geq a$ ou $\sin(x) \leq a$, on utilise le cercle trigonométrique pour identifier l'arc correspondant à l'inégalité.

Méthodes à maîtriser

  • Résolution dans un intervalle : Trouver les solutions générales, puis encadrer $x$ par les bornes de l'intervalle pour trouver les valeurs de $k$.
  • Utilisation du cercle : Toujours dessiner le cercle pour visualiser les solutions et éviter les erreurs de signe.
  • Transformation : Utiliser les formules de Trigonométrie 1 si nécessaire pour se ramener à une équation de base.

Exemples corrigés

Exemple 1 : Résoudre $\cos(x) = \frac{1}{2}$ dans $\mathbb{R}$. On sait que $\cos(\frac{\pi}{3}) = \frac{1}{2}$. Donc $x = \frac{\pi}{3} + 2k\pi$ ou $x = -\frac{\pi}{3} + 2k\pi$.

Exemple 2 : Résoudre $\sin(x) \geq \frac{\sqrt{2}}{2}$ dans $[0, 2\pi]$. On cherche les points sur le cercle où l'ordonnée est $\geq \frac{\sqrt{2}}{2}$. C'est l'arc entre $\frac{\pi}{4}$ et $\frac{3\pi}{4}$. Solution : $S = [\frac{\pi}{4}, \frac{3\pi}{4}]$.

Erreurs fréquentes

  • Oublier le $+ 2k\pi$ dans les solutions générales.
  • Confondre $\sin(\pi - a)$ avec $\sin(a)$.
  • Ne pas vérifier les conditions d'existence pour $\tan(x)$.
  • Se tromper de sens sur le cercle trigonométrique (sens direct = anti-horaire).

🌉 Jisr : les mots du chapitre FR ⇄ AR

Tu as appris les sciences en arabe ? Touche un mot pour voir sa traduction et une explication en darija.

La question que tu n'oses pas poser en classe ? Pose-la à UstadZéro jugement, même en darija, même à minuit. Il t'explique pas à pas et corrige ta démarche. Gratuit.

Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 Trigonométrie 2 (Équations et inéquations trigonométriques)

1/4

Quelle est la solution de $\cos(x) = 0$ dans $[0, 2\pi]$ ?

❓ Questions fréquentes

Est-ce que je dois toujours écrire k in mathbb{Z} ?

Oui, absolument. En mathématiques, $k$ représente un nombre entier relatif quelconque. Si tu ne précises pas $k \in \mathbb{Z}$, ton ensemble de solutions est incomplet car tu ne montres pas que les solutions se répètent à l'infini.

💡 À retenir : $k \in \mathbb{Z}$ est obligatoire pour valider l'ensemble des solutions.

Kifach n7seb lholoul ila kan lmajal sghir bhal [-pi, pi] ?
  1. Tu trouves d'abord la solution générale (ex: $x = \frac{\pi}{3} + 2k\pi$).
  2. Tu écris l'encadrement : $-\pi \leq \frac{\pi}{3} + 2k\pi \leq \pi$.
  3. Tu isoles $k$ en soustrayant $\frac{\pi}{3}$ puis en divisant par $2\pi$.
  4. Tu trouves les valeurs entières de $k$ qui marchent.

💡 À retenir : L'encadrement est la méthode la plus sûre pour ne rater aucune solution.

Est-ce que cos(x) = 2 a des solutions ?

Non, car pour tout réel $x$, on a $-1 \leq \cos(x) \leq 1$. L'équation est impossible dans $\mathbb{R}$.

💡 À retenir : Vérifie toujours si la valeur est comprise entre -1 et 1 avant de chercher.

Chno hiya lfar9 bin cos(x) = cos(a) et cos(x) = sin(a) ?

Si tu as $\cos(x) = \sin(a)$, tu dois d'abord transformer le sinus en cosinus en utilisant la formule $\sin(a) = \cos(\frac{\pi}{2} - a)$. Ensuite, tu appliques la règle classique.

💡 À retenir : Ramène toujours l'équation à la forme $\cos(x) = \cos(A)$ ou $\sin(x) = \sin(B)$.

Est-ce que je peux utiliser la calculatrice pour trouver les angles ?

Oui, pour vérifier, mais à l'examen, tu dois connaître les valeurs remarquables ($\frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{2}$). Si l'angle n'est pas remarquable, on utilise souvent la notation $\arccos$ ou $\arcsin$.

💡 À retenir : Apprends par cœur le tableau des valeurs remarquables.

Kifach n3ref wach lhal mojab wla salib f ddayra ?

Le sens direct (positif) est le sens inverse des aiguilles d'une montre. Si tu pars de 0 vers le haut, tu es dans le positif. Si tu descends vers le bas, tu es dans le négatif.

💡 À retenir : Le sens trigonométrique est toujours anti-horaire.

Pourquoi on ajoute kpi pour la tangente et 2kpi pour le sinus ?

Parce que la période de la fonction sinus est $2\pi$ (un tour complet), alors que la période de la fonction tangente est $\pi$ (un demi-tour suffit pour retrouver la même valeur).

💡 À retenir : La période de $\tan$ est plus courte que celle de $\sin$ et $\cos$.

Comment résoudre cos^2(x) = frac{1}{4} ?

Cela revient à $\cos(x) = \frac{1}{2}$ ou $\cos(x) = -\frac{1}{2}$. Tu dois résoudre les deux équations séparément et réunir les solutions.

💡 À retenir : Ne néglige pas le cas négatif lors d'une racine carrée.

Est-ce que sin(x) = sin(y) implique x = y ?

Pas forcément. Cela implique $x = y + 2k\pi$ ou $x = \pi - y + 2k\pi$. C'est une erreur classique de croire que $x=y$ suffit.

💡 À retenir : Il y a toujours deux familles de solutions pour le sinus.

Est-ce que l'ordre des solutions dans l'ensemble S est important ?

Non, mais par convention, on les écrit de la plus petite à la plus grande dans l'intervalle donné pour plus de clarté.

💡 À retenir : La clarté aide le correcteur à mieux noter ta copie.

Chno ndir ila tlefli l'encadrement dyal k ?

Utilise le cercle trigonométrique ! Place tes points sur le cercle, puis parcours l'intervalle demandé (ex: de 0 à $2\pi$) et note les points que tu rencontres. C'est visuel et très efficace.

💡 À retenir : Le dessin vaut mieux qu'un long calcul.

Est-ce que tan(x) est définie pour tout x ?

Non, $\tan(x)$ n'est pas définie quand $\cos(x) = 0$, c'est-à-dire pour $x = \frac{\pi}{2} + k\pi$. Il faut toujours exclure ces valeurs.

💡 À retenir : $\tan(x)$ a des valeurs interdites.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Résoudre dans $\mathbb{R}$ l'équation : $\sin(x) = -\frac{\sqrt{3}}{2}$.

Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 2

Résoudre dans $[0, 2\pi]$ l'inéquation : $\cos(x) \leq \frac{1}{2}$.

Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 3

Résoudre dans $[-\pi, \pi]$ l'équation : $2\sin^2(x) - 3\sin(x) + 1 = 0$.

Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Un prof de Mathématiques pour aller plus loin

Les cours du soir avec des profs vérifiés arrivent : inscris-toi pour être prévenu(e) en premier.

Être prévenu(e) gratuitement

Autres chapitres de Mathématiques