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La trigonométrie (Sciences & Techniques)

Publié le 22/02/2012

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La trigonométrie (du grec : trigonos, et metron, ) est une partie de la géométrie qui étudie les relations entre les longueurs des côtés et les mesures des angles d'un triangle. Des éléments de trigonométrie, utilisés en astronomie et pour construire les pyramides, apparurent en Mésopotamie et en Égypte, plus de deux mille ans avant notre ère. La trigonométrie fut ensuite développée au II e siècle av. J.-C. par l'astronome grec Hipparque (v. 190 - 120 av. J.-C.), puis par le mathématicien et astronome grec Ptolémée (v. 100 - v. 170). Ils étudiaient les relations entre les arcs d'un cercle et les longueurs des cordes sous-tendues. Ptolémée introduisit la première table trigonométrique dans son Amalgeste. Simultanément, les Indiens mirent au point un système trigonométrique qui utilisait un paramètre semblable au sinus actuel. À la fin du X e siècle, les Arabes définirent les principales lignes trigonométriques à partir des travaux grecs et indiens. Au XV e siècle seulement, ces connaissances atteignirent l'Europe, avec De triangulis omnimodis, ouvrage de trigonométrie plane et sphérique de l'astronome et mathématicien allemand Johannes Müller, dit Regiomontanus (1436 - 1476). Puis l'astronome allemand Rheticus (1514 - 1576) réalisa une table des sinus de 10'' en 10'' et mentionna le terme . Peu de temps après, le mathématicien français François Viète (1540 - 1603) introduisit les coordonnées polaires utilisées en trigonométrie sphérique. Lorsque l'on travaille avec un triangle à deux dimensions, dans un espace plan, on a recourt à la trigonométrie plane. Par opposition, la trigonométrie sphérique traite de triangles tracés sur une sphère et dont on prend le rayon comme unité.

« sin (x + 2 k p) = sin (x). Les fonctions tangente et cotangente ne sont pas définies pour tous les angles de p/2 + k p ; elles sont de plus périodiques (de période p). Les identités trigonométriques Il existe, pour chaque valeur d'angle, des formules reliant les différentes fonctions trigonométriques, lorsque les fonctions sont biensûr définies : Les relations dans un triangle Dans un triangle ABC rectangle en C, on a les relations suivantes : sin u = côté opposé a /hypoténuse ccos u = côté adjacent b / hypoténuse c La trigonométrie permet également de déterminer les relations entre les côtés et les angles d'un triangle quelconque.

Considéronsun triangle quelconque dont les trois angles sont désignés par les lettres A, B, C, opposés respectivement aux côtés de longueura, b et c.

On a alors les relations suivantes : a/sinA = b/sinB = c/sinC a 2 = b 2 + c 2 - bc cos A A + B + C = 180° On peut utiliser ces relations pour déterminer les six éléments du triangle (les trois longueurs et les trois angles).

Le procédé detriangulation, introduit par l'astronome danois Tycho Brahé (1546 - 1601) à la fin du XVI e siècle, utilise la première relation.

Le principe est le suivant : si l'on connaît, dans un triangle, les angles A et B (on connaît donc C, car la somme des angles d'untriangle plan est égal à 180°) et le côté c, alors on peut déterminer les côtés a et b.

Le principe de triangulation est utilisé engéodésie pour tracer la carte d'une région. La trigonométrie sphérique La trigonométrie sphérique a pour objet les triangles sphériques, c'est-à-dire les triangles délimités par des arcs de cercles tracéssur la surface d'une sphère.

De même que le triangle plan, le triangle sphérique est caractérisé par six éléments : ses trois angles etla longueur de ses trois côtés courbes.

Des formules mathématiques relient les paramètres entre eux.

La trigonométrie sphériqueest surtout utilisée en astronomie et en navigation.. »

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