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Devoir surveillé — Ch09 · Trigonométrie

3e prépa-métiers · Durée : 55 min · /20

3e prépa-métiers  |  Mathématiques  |  Espace et géométrie

Dernière mise à jour : 21 octobre 2026

Nom : Prénom : Classe : Date : Note : / 20
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Calculatrice autorisée, en mode degrés (test : cos 60 = 0,5). Écris tes calculs : ils rapportent des points. Arrondis au dixième. N'oublie pas l'unité (cm, m ou °).

Rappels

Socle Exercice 1 — Nommer les côtés (4 pts)

C1 · Le triangle RST est rectangle en S. L'angle étudié est colorié en orange.

1. (1 pt) L'angle droit est en S. L'hypoténuse est le côté [ ].

2. (1 pt) Figure a), angle en R : le côté adjacent (collé à R) est [ ].

3. (1 pt) Figure a), angle en R : le côté opposé (en face de R) est [ ].

4. (1 pt) Figure b), angle en T : le côté adjacent (collé à T) est [ ].

Socle Exercice 2 — Cosinus, sinus et tangente (4 pts)

C2 · Le triangle ABC est rectangle en A. On étudie l'angle \(\widehat{B}\).

1. (1 pt) Pour l'angle \(\widehat{B}\) : l'hypoténuse est [BC], le côté adjacent est [ ] et le côté opposé est [ ].

2. (1 pt) CAH : \(\cos \widehat{B} = \dfrac{\text{adjacent}}{\text{hypoténuse}} = \dfrac{\ldots\ldots}{10} =\)

3. (1 pt) SOH : \(\sin \widehat{B} = \dfrac{\text{opposé}}{\text{hypoténuse}} = \dfrac{\ldots\ldots}{\ldots\ldots} =\)

4. (1 pt) TOA : \(\tan \widehat{B} = \dfrac{\text{opposé}}{\text{adjacent}} = \dfrac{\ldots\ldots}{\ldots\ldots} =\)

Socle Exercice 3 — L'échelle contre le mur (6 pts)

C3 · Une échelle de 4 m est posée contre un mur. Elle fait un angle de 75° avec le sol, comme le conseille l'étiquette de sécurité des échelles. Le mur et le sol forment un angle droit.

1. (1 pt) L'échelle est en face de l'angle droit. Pour l'angle de 75°, l'échelle est :   l'HYPOTÉNUSE   /   le côté ADJACENT   /   le côté OPPOSÉ.   Entoure.

2. (1 pt) La hauteur h est en face de l'angle de 75°. C'est :   l'HYPOTÉNUSE   /   le côté ADJACENT   /   le côté OPPOSÉ.   Entoure.

3. (1 pt) On connaît l'hypoténuse, on cherche le côté opposé. La bonne formule est :   SOH   /   CAH   /   TOA.   Entoure.

4. (2 pts) Complète le calcul de h, arrondi au dixième.

h = 4 × sin 75° =   donc   h ≈ m

5. (1 pt) La distance d est le côté adjacent. Complète, arrondi au dixième.

d = 4 × cos 75° =   donc   d ≈ m

Socle Exercice 4 — La rampe (6 pts)

C4, C5 · Une rampe permet de monter un chariot sur un quai. Elle avance de 4 m au sol et monte de 1 m. On cherche l'angle entre la rampe et le sol.

1. (1 pt) Pour l'angle cherché : le côté opposé (en face de l'angle) mesure m et le côté adjacent (collé à l'angle, au sol) mesure m.

2. (1 pt) On connaît l'opposé et l'adjacent. La bonne formule est :   SOH   /   CAH   /   TOA.   Entoure.

3. (2 pts) Complète : \(\tan(\text{angle}) = \dfrac{\text{opposé}}{\text{adjacent}} = \dfrac{\ldots\ldots}{\ldots\ldots} =\)

4. (2 pts) À la calculatrice, tape tan⁻¹ puis le nombre trouvé. Complète, arrondi au dixième.

tan⁻¹ =   La rampe fait un angle d'environ ° avec le sol.

Standard Exercice 1 — Côtés et formules (4 pts)

C1, C2 · Le triangle KLM est rectangle en L. On étudie l'angle \(\widehat{M}\), colorié en orange.

1. (1,5 pt) Pour l'angle \(\widehat{M}\), nomme l'hypoténuse, le côté adjacent et le côté opposé.

2. (1,5 pt) Écris \(\cos \widehat{M}\), \(\sin \widehat{M}\) et \(\tan \widehat{M}\) sous forme de fractions avec les longueurs.

3. (1 pt) On étudie maintenant l'angle \(\widehat{K}\). Quel est le côté adjacent à \(\widehat{K}\) ?

Standard Exercice 2 — Calculer une longueur (6 pts)

C3 · Écris la formule, puis le calcul. Arrondis au dixième.

1. (2,5 pts) Le triangle DEF est rectangle en E, avec \(\widehat{D} = 40°\) et DF = 9 cm. Calcule EF.

2. (3,5 pts) Pour mesurer la hauteur d'un immeuble, Inès se place au point O, à 25 m du pied de l'immeuble. Un appareil posé au sol mesure l'angle de visée vers le haut de l'immeuble : 32°. Calcule la hauteur h de l'immeuble.

Standard Exercice 3 — Calculer un angle (5 pts)

C4 · Écris la fraction, puis la touche utilisée. Arrondis au dixième.

1. (2 pts) Le triangle GHI est rectangle en H, avec GH = 7 cm et GI = 10 cm. Calcule l'angle \(\widehat{G}\).

2. (3 pts) Une échelle de 6 m est posée contre un mur. Son pied est à 2 m du mur. Calcule l'angle entre l'échelle et le sol. L'étiquette de sécurité conseille environ 75° : l'angle trouvé est-il plus petit ou plus grand ?

Standard Exercice 4 — Choisir la bonne formule (5 pts)

C5 · Pour chaque problème, écris « Je connais … ; je cherche … », choisis la formule, puis calcule. Arrondis au dixième.

1. (2,5 pts) Le fil d'un cerf-volant est tendu et mesure 50 m. Il fait un angle de 40° avec le sol. À quelle hauteur vole le cerf-volant ? (On ne tient pas compte de la taille de la personne.)

2. (2,5 pts) Le toit d'un abri de jardin est symétrique. Chaque moitié mesure 4 m de large et le sommet est à 1,5 m au-dessus du bas du toit. Quel angle le toit fait-il avec l'horizontale ?

Approfondissement Exercice 1 — Trouver l'erreur (4 pts)

C1, C2 · Le triangle ABC est rectangle en C. L'angle \(\widehat{A}\) est colorié en orange.

1. (2 pts) Lina écrit : « \(\cos \widehat{A} = \dfrac{BC}{AB}\) ». Explique son erreur, puis écris la bonne fraction pour \(\cos \widehat{A}\).

2. (2 pts) Écris \(\tan \widehat{A}\), puis \(\tan \widehat{B}\), sous forme de fractions avec les longueurs.

Approfondissement Exercice 2 — Calculer des longueurs (6 pts)

C3 · Écris la formule, puis le calcul. Arrondis au dixième.

1. (3 pts) La rampe d'un parking souterrain fait un angle de 6° avec le sol et permet de descendre de 1,2 m. Calcule la longueur de la rampe. Aide : le côté cherché est en bas de la fraction ; utilise le produit en croix.

2. (3 pts) Un arbre vertical fait une ombre de 12 m sur le sol. Les rayons du soleil font un angle de 30° avec le sol. Calcule la hauteur h de l'arbre.

Approfondissement Exercice 3 — Pentes et angles (5 pts)

C4 · Arrondis les angles au dixième.

1. (2 pts) Un panneau annonce une route en pente de 10 % : la route monte de 10 m quand on avance de 100 m à l'horizontale. Calcule l'angle entre la route et l'horizontale.

2. (3 pts) Pour un bâtiment neuf ouvert au public, une rampe d'accès pour fauteuil roulant ne doit pas dépasser une pente de 5 %, c'est-à-dire un angle d'environ 2,9° avec le sol. Une rampe monte de 0,50 m pour 8 m au sol. Calcule son angle avec le sol. Cette rampe respecte-t-elle la règle ? Justifie.

Approfondissement Exercice 4 — Le cerf-volant de Hugo (5 pts)

C5 · Hugo tient son cerf-volant à 1,5 m du sol. Le fil est tendu, il mesure 60 m et fait un angle de 35° avec l'horizontale qui passe par sa main.

1. (2 pts) Calcule la hauteur h du cerf-volant au-dessus de la main de Hugo. Justifie le choix de la formule.

2. (1 pt) À quelle hauteur au-dessus du sol vole le cerf-volant ?

3. (2 pts) Quelle distance horizontale sépare Hugo du point du sol situé juste sous le cerf-volant ? Justifie le choix de la formule.