Formules de trigonométrie

Les relations essentielles pour travailler avec les angles, les sinus et les cosinus.

Identités fondamentales

\[\cos^2(x)+\sin^2(x)=1\qquad\text{et}\qquad \tan(x)=\frac{\sin(x)}{\cos(x)}\quad(\cos(x)\ne0)\] \[\cot(x)=\frac{\cos(x)}{\sin(x)}\quad(\sin(x)\ne0) \]

La tangente n’est pas définie lorsque \(\cos(x)=0\), et la cotangente n’est pas définie lorsque \(\sin(x)=0\).

Valeurs remarquables

Valeurs des fonctions trigonométriques usuelles
AngleRadians\(\cos\)\(\sin\)\(\tan\)\(\cot\)
\(0^\circ\)\(0\)\(1\)\(0\)\(0\)non définie
\(30^\circ\)\(\frac{\pi}{6}\)\(\frac{\sqrt3}{2}\)\(\frac12\)\(\frac{\sqrt3}{3}\)\(\sqrt3\)
\(45^\circ\)\(\frac{\pi}{4}\)\(\frac{\sqrt2}{2}\)\(\frac{\sqrt2}{2}\)\(1\)\(1\)
\(60^\circ\)\(\frac{\pi}{3}\)\(\frac12\)\(\frac{\sqrt3}{2}\)\(\sqrt3\)\(\frac{\sqrt3}{3}\)
\(90^\circ\)\(\frac{\pi}{2}\)\(0\)\(1\)non définie\(0\)

Degrés et radians

\[180^\circ=\pi\ \text{rad}\qquad\text{et}\qquad \text{angle en radians}=\text{angle en degrés}\times\frac{\pi}{180}\]

Un tour complet vaut \(360^\circ=2\pi\) rad. Ainsi, \(90^\circ=\frac{\pi}{2}\), \(60^\circ=\frac{\pi}{3}\) et \(45^\circ=\frac{\pi}{4}\).

Angles associés

En degrés, on remplace \(\pi\) par \(180^\circ\) et \(\frac{\pi}{2}\) par \(90^\circ\).

Formules d'addition

\[\sin(a+b)=\sin(a)\cos(b)+\cos(a)\sin(b)\] \[\sin(a-b)=\sin(a)\cos(b)-\cos(a)\sin(b)\] \[\cos(a+b)=\cos(a)\cos(b)-\sin(a)\sin(b)\] \[\cos(a-b)=\cos(a)\cos(b)+\sin(a)\sin(b)\] \[\tan(a+b)=\frac{\tan(a)+\tan(b)}{1-\tan(a)\tan(b)} \quad\text{si }\cos(a)\ne0,\cos(b)\ne0\text{ et }\tan(a)\tan(b)\ne1\] \[\tan(a-b)=\frac{\tan(a)-\tan(b)}{1+\tan(a)\tan(b)} \quad\text{si }\cos(a)\ne0,\cos(b)\ne0\text{ et }\tan(a)\tan(b)\ne-1\]

Formules de duplication

\[\sin(2x)=2\sin(x)\cos(x)\] \[\cos(2x)=\cos^2(x)-\sin^2(x) =2\cos^2(x)-1=1-2\sin^2(x)\] \[\tan(2x)=\frac{2\tan(x)}{1-\tan^2(x)} \quad\text{si }\cos(x)\ne0\text{ et }\tan^2(x)\ne1\]

Formules de Simpson (somme-produit)

\[\cos(a)+\cos(b)=2\cos\left(\frac{a+b}{2}\right) \cos\left(\frac{a-b}{2}\right)\] \[\cos(a)-\cos(b)=-2\sin\left(\frac{a+b}{2}\right) \sin\left(\frac{a-b}{2}\right)\] \[\sin(a)+\sin(b)=2\sin\left(\frac{a+b}{2}\right) \cos\left(\frac{a-b}{2}\right)\] \[\sin(a)-\sin(b)=2\cos\left(\frac{a+b}{2}\right) \sin\left(\frac{a-b}{2}\right)\] \[\tan(a)+\tan(b)=\frac{\sin(a+b)}{\cos(a)\cos(b)} \quad\text{si }\cos(a)\ne0\text{ et }\cos(b)\ne0\] \[\tan(a)-\tan(b)=\frac{\sin(a-b)}{\cos(a)\cos(b)} \quad\text{si }\cos(a)\ne0\text{ et }\cos(b)\ne0\]

Formules en fonction de la moitié de l'angle

\[\cos(a)=\frac{1-\tan^2\left(\frac{a}{2}\right)}{1+\tan^2\left(\frac{a}{2}\right)}\quad\text{si }\cos\left(\frac{a}{2}\right)\ne0\] \[\sin(a)=\frac{2\tan\left(\frac{a}{2}\right)}{1+\tan^2\left(\frac{a}{2}\right)}\quad\text{si }\cos\left(\frac{a}{2}\right)\ne0\] \[\tan(a)=\frac{2\tan\left(\frac{a}{2}\right)}{1-\tan^2\left(\frac{a}{2}\right)}\quad\text{si }\cos\left(\frac{a}{2}\right)\ne0\text{ et }\tan^2\left(\frac{a}{2}\right)\ne1\]
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