Triangle ABC rectangle en B, avec  = 25° et AC = 9 cm. Calcule AB au dixième.
Dans le triangle ABC rectangle en B, cos(Â) = AB / AC, soit cos(25°) = AB / 9.
Donc AB = 9 × cos(25°) ≈ 8,2 cm. Contrôle : 8,2 < 9. ✔
Quatrième · Espace et géométrie · Cycle 4 — BO 2020 en 2026-2027
Définir le cosinus d'un angle aigu, calculer une longueur, retrouver un angle.
À la fin de ce chapitre, tu sais faire ça
Tu auras réussi si…
À quoi ça sert : Connaître un angle et une seule longueur suffit alors à trouver les autres : c'est ainsi qu'on calcule la pente d'une rampe d'accès, la hauteur atteinte par une échelle, ou la portée d'un rayon lumineux — sans jamais aller mesurer sur place.
Question honnête : où en es-tu ?
Dans un triangle rectangle, les noms des côtés dépendent de l'angle aigu qu'on choisit.
Le côté adjacent change si on change d'angle. Dans le triangle ci-dessus, le côté adjacent à l'angle en A est [AB] ; celui de l'angle en C est [BC]. Toujours recolorier la figure avant de calculer.
Prenons un triangle rectangle et agrandissons-le, en gardant le même angle. Les longueurs changent, mais tous les triangles obtenus sont emboîtés les uns dans les autres.
Le théorème de Thalès dit alors que les rapports de longueurs, eux, ne changent pas. Le quotient « adjacent ÷ hypoténuse » est donc le même pour tous ces triangles : il ne dépend que de l'angle.
C'est ce nombre qu'on appelle le cosinus de l'angle. Il mérite un nom précisément parce qu'il ne dépend pas de la taille de la figure.
cos(angle) = côté adjacent ÷ hypoténuse
Dans le triangle ABC rectangle en B : cos(Â) = AB / AC.
Comme le côté adjacent est toujours plus court que l'hypoténuse, le cosinus d'un angle aigu est toujours un nombre compris entre 0 et 1. C'est le premier contrôle à faire.
Un cosinus supérieur à 1 signifie qu'on a inversé le quotient, ou qu'on a pris le mauvais côté. Et un cosinus n'a pas d'unité : ce n'est pas une longueur, c'est un rapport.
On écrit la définition, on remplace ce qu'on connait, puis on isole l'inconnue.
Exemple. Triangle rectangle en B, angle en A de 40°, hypoténuse AC = 10 cm. On cherche AB.
cos(40°) = AB / 10, donc AB = 10 × cos(40°) ≈ 10 × 0,766 ≈ 7,7 cm.
Si c'est l'hypoténuse qu'on cherche, elle passe au dénominateur : cos(40°) = 6 / AC donne AC = 6 ÷ cos(40°) ≈ 7,8 cm.
Réflexe de contrôle : l'hypoténuse doit être la plus longue. Si le résultat ne respecte pas cela, l'opération a été inversée.
Quand on connait les deux longueurs, on calcule d'abord le cosinus, puis on remonte à l'angle avec la touche cos⁻¹ (parfois notée « arccos » ou « acos »).
Exemple. AB = 5, AC = 8. Alors cos(Â) = 5 / 8 = 0,625, donc  = cos⁻¹(0,625) ≈ 51,3°.
La calculatrice doit être en mode degré (DEG), pas en radian. Un résultat aberrant vient presque toujours de là.
Le sinus et la tangente sont au programme de 3ᵉ. En 4ᵉ, on ne travaille que le cosinus.
Avant que tu calcules toi-même, je déroule la méthode à voix haute. Lis mes pensées en bleu penché : c'est exactement le raisonnement que tu referas seul juste après.
Avant de me lancer, je me pose trois questions
La méthode que je viens de dérouler
Ce que tu apprends ici n'est pas « cet exemple-là » : c'est la méthode, celle qui marchera sur les autres énoncés.
À toi maintenant : tu fais les mêmes gestes, mais cette fois je te guide étape par étape.
Triangle rectangle en B, Â = 35°, AC = 12 cm. L'inconnue AB est au numérateur, donc on multiplie : AB = 12 × cos(35°) ≈ 12 × 0,819 ≈ 9,8 cm. Contrôle : 9,8 < 12. ✔
Triangle rectangle en B, Â = 60°, AB = 4 cm. Cette fois l'inconnue est au dénominateur : cos(60°) = 4 / AC, donc AC = 4 ÷ 0,5 = 8 cm. Contrôle : l'hypoténuse 8 est bien la plus longue. ✔
AB = 3 cm et AC = 7 cm. On calcule d'abord le cosinus : cos(Â) = 3 / 7 ≈ 0,4286. Puis on remonte à l'angle avec la touche cos⁻¹ : Â ≈ 64,6°. Contrôle : 0,4286 est bien entre 0 et 1. ✔
Triangle rectangle en B, AB = 5 cm et BC = 12 cm. L'angle n'est pas donné : je commence donc par Pythagore, AC² = 25 + 144 = 169, donc AC = 13 cm. Ensuite cos(Â) = 5 / 13 ≈ 0,3846, donc  ≈ 67,4°.
Mêmes gestes que dans le modelage, mais c'est toi qui tiens le stylo. Une étape à la fois : la suivante s'ouvre quand celle-ci est juste. L'indice apparaît sur demande — et tout seul après deux essais ratés.
Triangle ABC rectangle en B, avec  = 25° et AC = 9 cm. Calcule AB au dixième.
Dans le triangle ABC rectangle en B, cos(Â) = AB / AC, soit cos(25°) = AB / 9.
Donc AB = 9 × cos(25°) ≈ 8,2 cm. Contrôle : 8,2 < 9. ✔
Triangle ABC rectangle en B, avec  = 60° et AB = 4 cm. Calcule AC.
cos(60°) = AB / AC, soit 0,5 = 4 / AC, donc AC = 4 ÷ 0,5 = 8 cm.
Contrôle : l'hypoténuse AC = 8 est bien plus longue que AB = 4. ✔
Triangle ABC rectangle en B, avec AB = 4 cm et AC = 9 cm. Calcule la mesure de l'angle  au dixième de degré.
cos(Â) = AB / AC = 4 / 9 ≈ 0,444, nombre bien compris entre 0 et 1.
Donc  = cos⁻¹(0,444) ≈ 63,6°. ✔
Triangle ABC rectangle en B, avec AB = 5 cm et BC = 12 cm. Calcule la mesure de l'angle  au dixième de degré.
Aucun angle n'est donné : je commence par Pythagore. AC² = 5² + 12² = 169, donc AC = 13 cm.
Ensuite cos(Â) = AB / AC = 5 / 13 ≈ 0,385, donc  = cos⁻¹(0,385) ≈ 67,4°. ✔
Plus d'étapes toutes prêtes : tu rédiges sur ton cahier et tu ne saisis que le résultat. Si c'est faux, le site te dit où ça a coincé.
Triangle ABC rectangle en B, avec  = 48° et AB = 7,2 cm. Calcule AC au millimètre près (donne le nombre en cm).
Dans le triangle rectangle en B, cos(Â) = AB / AC, soit cos(48°) = 7,2 / AC.
L'inconnue est au dénominateur, donc AC = 7,2 ÷ cos(48°) ≈ 7,2 ÷ 0,669 ≈ 10,76.
AC ≈ 10,8 cm. Contrôle : l'hypoténuse est bien la plus longue. ✔
Une échelle de 4 m est appuyée contre un mur et fait un angle de 72° avec le sol. À quelle distance du mur son pied se trouve-t-il ? (en mètres, au dixième)
L'échelle, le mur et le sol forment un triangle rectangle. L'angle de 72° est au pied de l'échelle, l'hypoténuse est l'échelle (4 m), et la distance au mur est le côté adjacent.
cos(72°) = distance / 4, donc distance = 4 × cos(72°) ≈ 4 × 0,309 ≈ 1,24.
Le pied est à environ 1,2 m du mur. Contrôle : l'échelle est très redressée, son pied doit donc être proche du mur. ✔
Un élève annonce cos(Â) = 1,4. Quelle est la plus grande valeur que peut prendre le cosinus d'un angle aigu ?
Le cosinus vaut « côté adjacent ÷ hypoténuse ». Or dans un triangle rectangle, le côté adjacent est toujours plus court que l'hypoténuse.
Ce quotient est donc toujours compris entre 0 et 1 : la plus grande valeur possible est 1.
L'élève a très probablement écrit le quotient à l'envers, hypoténuse divisée par adjacent. ✔
Ceux-là demandent de tracer ou de raisonner sur la notion elle-même.
Trace un triangle DEF rectangle en E. Pour l'angle en D, nomme l'hypoténuse et le côté adjacent. Recommence pour l'angle en F : qu'est-ce qui a changé ?
Triangle ABC rectangle en B avec AB = 5 et BC = 12. Calcule AC, puis les deux angles aigus. Vérifie avec la somme des angles du triangle.
On agrandit un triangle rectangle d'un coefficient 3. Que deviennent ses longueurs ? ses angles ? son cosinus ? Explique le lien avec le théorème de Thalès.
Coche ce que tu sais faire maintenant
S'il en reste un de décoché
Retourne à l'onglet Modelage : la première pensée en bleu explique pourquoi le côté adjacent change quand on change d'angle. Tant que ce point n'est pas acquis, la formule ne sert à rien.
La suite logique : en 3e, le sinus et la tangente — deux autres quotients, qui servent quand le côté connu n'est pas celui du cosinus.
Refais l'exo guidé 1 : nomme les côtés avant de calculer.
Refais l'exo guidé 2 (l'hypoténuse) et l'exo autonome 1.
Relis le modelage, puis refais l'exo guidé 4 : Pythagore d'abord, cosinus ensuite.
Q1. Que vaut le cosinus d'un angle qui se rapproche de 0° ? de 90° ? Regarde ce que devient la figure.
Q2. Dans un triangle rectangle isocèle, quel est le cosinus des angles aigus ? Retrouve-le sans calculatrice.