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Activité 11 – Coupe d'onglet & assemblage de cadres SITUATION PRO

Chapitre 9 – Trigonométrie | 1ère Bac Pro | Mathématiques | ⏱ 35 min

Dernière mise à jour : 21 octobre 2026

Objectifs :
Pour aller plus loin
Cette activité réinvestit la trigonométrie du triangle rectangle vue au collège (cosinus, sinus, tangente, angles en degrés). Elle ne relève pas du programme de Première, dont le module Trigonométrie porte sur le cercle trigonométrique, les radians et la courbe du sinus, et elle n'est pas évaluée dans les interrogations du chapitre.

Situation – atelier de menuiserie

Léa, menuisière agenceuse, fabrique des cadres sur mesure (miroirs, panneaux décoratifs). Pour assembler proprement les coins, elle coupe les baguettes « en onglet » avec une scie à onglet réglable. Elle doit déterminer le bon angle de coupe selon la forme du cadre.

Document — rappels

Problématique : Comment déterminer l'angle de coupe d'onglet pour assembler un cadre, quelle que soit sa forme ?

Question 1 APP

Dans la simulation, choisis un cadre rectangulaire (4 côtés). Quel est l'angle de chaque coin ? Quel angle de coupe affiche la simulation ?

Chaque coin fait 90°. L'angle de coupe d'onglet est 45° (c'est la coupe classique d'un cadre photo).

Question 2 REA

Pour un cadre hexagonal (6 côtés), calcule l'angle intérieur \(A\), puis l'angle de coupe d'onglet. Vérifie avec la simulation.

\(A = \dfrac{(6-2)\times 180}{6} = \dfrac{720}{6} = 120°\).

Coupe d'onglet : \(\dfrac{180 - 120}{2} = \mathbf{30°}\).

Question 3 ANA

Montre que l'angle de coupe d'onglet peut aussi s'écrire \(\dfrac{180}{N}\). Vérifie pour N = 4 et N = 6.

\(\dfrac{180 - A}{2} = \dfrac{180 - \frac{(N-2)180}{N}}{2} = \dfrac{\frac{360}{N}}{2} = \dfrac{180}{N}\).

N = 4 → 45° ✓ ; N = 6 → 30° ✓.

Question 4 REA

Léa veut fabriquer un cadre octogonal (8 côtés). Quel angle de coupe doit-elle régler ?

\(\dfrac{180}{8} = \mathbf{22{,}5°}\).

Question 5 REA

Chaque côté de l'octogone mesure 25 cm. Quelle longueur totale de baguette faut-il (en tenant compte d'un seul cadre) ?

\(8 \times 25 = \mathbf{200\ cm}\) = 2 m (sans compter les pertes de coupe).

Question 6 ANA

Coupe biaise (trigonométrie). Léa doit tailler un chanfrein : sur une pièce, elle enlève un triangle de 3 cm de profondeur sur 5 cm de longueur. Calcule l'angle \(\alpha\) du chanfrein avec \(\tan\alpha = \dfrac{3}{5}\).

\(\tan\alpha = \dfrac{3}{5} = 0{,}6\) donc \(\alpha = \tan^{-1}(0{,}6) \approx \mathbf{31°}\).

Question 7 VAL

Pourquoi, quand le nombre de côtés N augmente, l'angle de coupe diminue-t-il ? Que devient le cadre quand N devient très grand ?

L'angle de coupe \(\dfrac{180}{N}\) diminue quand N augmente (plus de côtés → coins plus « ouverts », coupe plus faible). Quand N devient très grand, le polygone se rapproche d'un cercle et l'angle de coupe tend vers 0.

Question 8 COM

Rédige une petite « fiche atelier » donnant l'angle de coupe d'onglet pour les cadres à 3, 4, 6 et 8 côtés, et la règle générale.

Fiche atelier — coupe d'onglet
Règle : angle de coupe = 180° ÷ N (N = nombre de côtés).
• Triangle (3) → 60°   • Carré/rectangle (4) → 45°
• Hexagone (6) → 30°   • Octogone (8) → 22,5°
On effectue 2 coupes par baguette ; vérifier le réglage de la scie avant de couper la série.

Pour aller plus loin (bonus)

Pour un cadre à 5 côtés (pentagone régulier), l'angle de coupe « tombe »-t-il sur une valeur ronde ? Calcule-le.

\(\dfrac{180}{5} = \mathbf{36°}\) : valeur exacte. (L'angle intérieur vaut 108°.)

À retenir

Réponse à la problématique : pour un cadre régulier à N côtés, on règle la scie à onglet sur 180° ÷ N (45° pour un cadre rectangulaire). On peut le retrouver à partir de la somme des angles du polygone.

📚 Cette activité s'appuie sur les angles et la trigonométrie (leçon Ch09).