Terminale Analyse trigonométriesinuscosinuséquationsdérivées

Fonctions trigonométriques — Terminale

Équations trigonométriques, dérivées composées, formules de transformation et applications en Terminale.

Rappels fondamentaux

cos2x+sin2x=1tanx=sinxcosx\cos^2 x + \sin^2 x = 1 \qquad \tan x = \frac{\sin x}{\cos x}

Valeurs remarquables :

xx00π6\frac{\pi}{6}π4\frac{\pi}{4}π3\frac{\pi}{3}π2\frac{\pi}{2}
cosx\cos x1132\frac{\sqrt{3}}{2}22\frac{\sqrt{2}}{2}12\frac{1}{2}00
sinx\sin x0012\frac{1}{2}22\frac{\sqrt{2}}{2}32\frac{\sqrt{3}}{2}11

Dérivées — Terminale

FonctionDérivée
sin(u)\sin(u)ucos(u)u'\cos(u)
cos(u)\cos(u)usin(u)-u'\sin(u)
tan(u)\tan(u)ucos2(u)\dfrac{u'}{\cos^2(u)}

Exemples :

f(x)=sin(2x+1)f(x) = \sin(2x+1)f(x)=2cos(2x+1)f'(x) = 2\cos(2x+1)

f(x)=cos2(x)=(cosx)2f(x) = \cos^2(x) = (\cos x)^2f(x)=2cosx(sinx)=sin(2x)f'(x) = 2\cos x \cdot (-\sin x) = -\sin(2x)


Formules d’addition

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

Duplication :

cos(2a)=12sin2a=2cos2a1sin(2a)=2sinacosa\cos(2a) = 1 - 2\sin^2 a = 2\cos^2 a - 1 \qquad \sin(2a) = 2\sin a\cos a

Linearisation :

cos2a=1+cos(2a)2sin2a=1cos(2a)2\cos^2 a = \frac{1+\cos(2a)}{2} \qquad \sin^2 a = \frac{1-\cos(2a)}{2}


Résolution d’équations

cosx=cosα\cos x = \cos \alpha

x=α+2kπoux=α+2kπ,kZx = \alpha + 2k\pi \quad \text{ou} \quad x = -\alpha + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}

sinx=sinα\sin x = \sin \alpha

x=α+2kπoux=πα+2kπ,kZx = \alpha + 2k\pi \quad \text{ou} \quad x = \pi - \alpha + 2k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}

Exemple : Résoudre 2cos2xcosx1=02\cos^2 x - \cos x - 1 = 0 sur [0,2π][0, 2\pi].

Poser X=cosxX = \cos x : 2X2X1=0    X=12X^2 - X - 1 = 0 \implies X = 1 ou X=12X = -\dfrac{1}{2}

  • cosx=1    x=0\cos x = 1 \implies x = 0
  • cosx=12    x=2π3\cos x = -\dfrac{1}{2} \implies x = \dfrac{2\pi}{3} ou x=4π3x = \dfrac{4\pi}{3}

Primitives trigonométriques

cos(ax)dx=sin(ax)a+Csin(ax)dx=cos(ax)a+C\int \cos(ax)\,dx = \frac{\sin(ax)}{a} + C \qquad \int \sin(ax)\,dx = -\frac{\cos(ax)}{a} + C