Fiche récapitulative générée pour impression / export PDF.

1ère · Trigonométrie

Formules d'addition

Formules d'addition et de soustraction

Pour tous réels aa et bb :

cos(ab)=cosacosb+sinasinb\cos(a-b) = \cos a\cos b + \sin a\sin b

cos(a+b)=cosacosbsinasinb\cos(a+b) = \cos a\cos b - \sin a\sin b

sin(a+b)=sinacosb+cosasinb\sin(a+b) = \sin a\cos b + \cos a\sin b

sin(ab)=sinacosbcosasinb\sin(a-b) = \sin a\cos b - \cos a\sin b

Ces formules permettent de calculer la valeur exacte de cos\cos ou sin\sin d'angles qui ne sont pas dans le tableau des valeurs remarquables, mais qui s'écrivent comme somme ou différence d'angles remarquables.

Exemple : calcul de cos(π12)\cos\left(\dfrac{\pi}{12}\right)

On remarque que π12=π3π4\dfrac{\pi}{12} = \dfrac{\pi}{3}-\dfrac{\pi}{4}. On applique la formule de cos(ab)\cos(a-b) avec a=π3a=\dfrac{\pi}{3} et b=π4b=\dfrac{\pi}{4} :

cos(π12)=cos(π3)cos(π4)+sin(π3)sin(π4)\cos\left(\dfrac{\pi}{12}\right) = \cos\left(\dfrac{\pi}{3}\right)\cos\left(\dfrac{\pi}{4}\right)+\sin\left(\dfrac{\pi}{3}\right)\sin\left(\dfrac{\pi}{4}\right)

=12×22+32×22=24+64=2+64= \dfrac{1}{2}\times\dfrac{\sqrt{2}}{2}+\dfrac{\sqrt{3}}{2}\times\dfrac{\sqrt{2}}{2} = \dfrac{\sqrt{2}}{4}+\dfrac{\sqrt{6}}{4} = \dfrac{\sqrt{2}+\sqrt{6}}{4}

Exemple : calcul de sin(7π12)\sin\left(\dfrac{7\pi}{12}\right)

On remarque que 7π12=π3+π4\dfrac{7\pi}{12} = \dfrac{\pi}{3}+\dfrac{\pi}{4}. On applique la formule de sin(a+b)\sin(a+b) :

sin(7π12)=sin(π3)cos(π4)+cos(π3)sin(π4)\sin\left(\dfrac{7\pi}{12}\right) = \sin\left(\dfrac{\pi}{3}\right)\cos\left(\dfrac{\pi}{4}\right)+\cos\left(\dfrac{\pi}{3}\right)\sin\left(\dfrac{\pi}{4}\right)

=32×22+12×22=64+24=6+24= \dfrac{\sqrt{3}}{2}\times\dfrac{\sqrt{2}}{2}+\dfrac{1}{2}\times\dfrac{\sqrt{2}}{2} = \dfrac{\sqrt{6}}{4}+\dfrac{\sqrt{2}}{4} = \dfrac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}

Astuce mnémotechnique

Pour cos\cos : « cosinus cosinus moins/plus sinus sinus » (le signe s'inverse par rapport à celui de l'angle).

Pour sin\sin : « sinus cosinus plus/moins cosinus sinus » (le signe reste le même que celui de l'angle).

Exercices de la leçon

Exercice 1

La formule correcte pour cos(a+b)\cos(a+b) est :

Corrigé

cos(a+b)=cosacosbsinasinb\cos(a+b) = \cos a\cos b - \sin a\sin b ; attention à ne pas confondre avec la formule de cos(ab)\cos(a-b) qui a un signe ++.

Exercice 2

cos(a+b)\cos(a+b) est toujours égal à cosa+cosb\cos a + \cos b.

Corrigé

C'est une erreur fréquente : le cosinus d'une somme n'est pas la somme des cosinus ; il faut utiliser la formule d'addition complète.

Exercice 3

En utilisant 5π12=π4+π6\dfrac{5\pi}{12} = \dfrac{\pi}{4}+\dfrac{\pi}{6}, quelle expression permet de calculer sin(5π12)\sin\left(\dfrac{5\pi}{12}\right) ?

Corrigé

On applique sin(a+b)=sinacosb+cosasinb\sin(a+b) = \sin a\cos b+\cos a\sin b avec a=π/4a=\pi/4 et b=π/6b=\pi/6.

Exercice 4

Calcule la valeur exacte de cos(5π12)\cos\left(\dfrac{5\pi}{12}\right) en remarquant que 5π12=π4+π6\dfrac{5\pi}{12} = \dfrac{\pi}{4}+\dfrac{\pi}{6}.

Corrigé

On décompose l'angle comme somme de deux angles remarquables, puis on applique la formule d'addition du cosinus.

Exercice 5

On sait que cosa=35\cos a = \dfrac{3}{5} avec a[0;π2]a\in\left[0\,;\,\dfrac{\pi}{2}\right] et sinb=45\sin b = \dfrac{4}{5} avec b[0;π2]b\in\left[0\,;\,\dfrac{\pi}{2}\right]. Calcule sina\sin a, cosb\cos b, puis détermine la valeur exacte de cos(ab)\cos(a-b).

Corrigé

On détermine d'abord les valeurs manquantes via la relation fondamentale, puis on applique la formule d'addition ; le résultat cos(ab)=1\cos(a-b)=1 signifie en fait que a=ba=b ici.

AlphaMath Académie · Formules d'addition · Trigonométrie