Comment calculer le cosinus d'un angle dans un triangle rectangle
Supervision éditoriale : la rédaction de Maths collège
Publié le
Télécharger la fiche de cours
Fiche PDF imprimable au format A4.
Fiche élève (sans corrigé)
Version élève imprimable au format A4, sans le corrigé.
Télécharger le corrigé
Corrigé détaillé des exercices, imprimable au format A4.
Dans un triangle rectangle, le cosinus d'un angle aigu est le quotient de la longueur du côté adjacent à cet angle par la longueur de l'hypoténuse. On écrit cos(Â) = côté adjacent ÷ hypoténuse. Le résultat est un nombre compris entre 0 et 1, sans unité.
Ta calculatrice affiche 0,8 quand tu tapes cos(36,87), et tu te demandes d'où sort ce nombre. Franchement, rien de magique : c'est une division de deux longueurs. Dans un triangle de 3,4 et 5 cm, on suit le calcul pas à pas et on repère les pièges du contrôle : mauvais côté, mode radians, quotient à l'envers.
La formule du cosinus dans un triangle rectangle
« Le cosinus, c'est une touche de la calculatrice. » Franchement, non. Le cosinus d'un angle aigu, c'est le quotient de la longueur du côté adjacent à cet angle par la longueur de l'hypoténuse. Traduction : tu prends le côté qui touche l'angle (sans être l'hypoténuse), tu le divises par le plus grand côté du triangle, et tu obtiens un nombre sans unité. La touche cos remplace seulement ce calcul quand tu connais l'angle mais pas les côtés.
L'hypoténuse, c'est le côté en face de l'angle droit, toujours le plus long. Pour ne pas l'oublier, retiens CAH : Cosinus = Adjacent sur Hypoténuse. Prends le triangle ABC rectangle en A, avec AB = 4 cm, AC = 3 cm et BC = 5 cm. Pour l'angle B̂, l'adjacent est AB et l'hypoténuse est BC, donc cos B̂ = 4 ÷ 5 = 0,8. Un cosinus d'angle aigu ne dépasse jamais 1, puisqu'on divise un petit côté par un grand.
Le côté adjacent dépend de l'angle que tu regardes
Le piège classique : retenir « adjacent = AB » une bonne fois pour toutes. Faux. Le côté adjacent touche l'angle sans être l'hypoténuse, donc il change quand l'angle change. Dans le même triangle, l'adjacent de B̂ est AB, d'où cos B̂ = 4/5 = 0,8. Celui de Ĉ est AC, d'où cos Ĉ = 3/5 = 0,6. Sur ton brouillon, colorie l'angle, puis l'hypoténuse : le côté restant qui touche l'angle est l'adjacent.
Calculer un cosinus puis une longueur inconnue, étape par étape
Presque tout se joue avant la calculatrice : écris d'abord ce que tu cherches. Ensuite, la méthode tient en cinq étapes, pour un cosinus comme pour une longueur manquante.
- Code la figure : marque l'angle droit et repère l'angle dont parle l'énoncé.
- Nomme l'hypoténuse et le côté adjacent à cet angle, puis note ce que tu cherches (un cosinus, un angle ou une longueur).
- Écris l'égalité avec les noms des points : cos B̂ = AB ÷ BC.
- Remplace par les valeurs connues et résous. Pour un cosinus, c'est la division directe. Pour une longueur, passe par le produit en croix : adjacent = hypoténuse × cosinus, ou hypoténuse = adjacent ÷ cosinus.
- Vérifie ton résultat : un cosinus reste entre 0 et 1, et un côté adjacent est plus court que l'hypoténuse.
Dernier réflexe : le cosinus ne marche que si l'adjacent et l'hypoténuse apparaissent dans l'énoncé. Si c'est le côté opposé qui s'invite, prends le sinus ou la tangente.
Exemple complet : calculer AB dans un triangle ABC rectangle en A
Données : BC = 10 cm et B̂ = 60°. L'adjacent de B̂ est AB, l'hypoténuse est BC, donc cos 60° = AB ÷ 10. On isole AB : AB = 10 × cos 60° = 10 × 0,5 = 5 cm. C'est cohérent : 5 cm est plus court que l'hypoténuse de 10 cm. Quand l'inconnue est l'hypoténuse, donc au dénominateur, on divise par le cosinus. Multiplier là où il fallait diviser est vite fait, et ce contrôle de vraisemblance l'attrape tout de suite.
Trouver un angle avec la touche cos−1 de la calculatrice
« cos−1, c'est un cosinus à la puissance moins un. » Non. Ce n'est pas non plus 1 ÷ cos : sur 0,8, ça donnerait 1,25, qui n'a rien d'un angle. La touche cos−1 est la fonction réciproque : tu lui donnes un cosinus, elle te rend l'angle. Selon le modèle, on l'active avec 2nde ou Shift puis cos.
Reprends le triangle de 3,4 et 5 cm. Tu écris cos B̂ = AB ÷ BC = 4 ÷ 5 = 0,8, puis B̂ = cos−1(0,8) ≈ 37°, arrondi au degré (l'écran affiche 36,87...). Même démarche pour Ĉ : cos Ĉ = 3 ÷ 5 = 0,6, donc Ĉ ≈ 53°. Contrôle : 37 + 53 = 90, car les deux angles aigus d'un triangle rectangle se complètent à 90°. N'arrondis qu'à la toute fin, sinon l'écart s'accumule.
Le mode degrés, le réglage qui fausse tout
C'est là que tout le monde se plante : la calculatrice est restée en radians. Tape cos−1(0,8) dans ce mode et tu obtiens environ 0,64, un nombre qui ne ressemble à aucun angle de ton triangle. Un angle aigu se situe entre 0° et 90°, donc un résultat minuscule doit t'alerter. Le jour du contrôle, regarde l'écran avant de commencer : DEG ou D doit être affiché, pas RAD ou R.
Cosinus de 30°, 45° et 60° : les valeurs à connaître
Retiens trois valeurs exactes. Elles évitent parfois de sortir la calculatrice, surtout quand l'énoncé réclame une valeur exacte.
| Angle | Valeur exacte du cosinus | Valeur arrondie au centième |
|---|---|---|
| 30° | √3/2 | 0,87 |
| 45° | √2/2 | 0,71 |
| 60° | 1/2 | 0,5 |
Plus l'angle augmente, plus le cosinus diminue : en s'ouvrant, l'angle fait rétrécir le côté adjacent par rapport à l'hypoténuse. Si l'énoncé demande la valeur exacte, n'arrondis pas : écris √3/2, pas 0,87. Et ne mélange pas avec le sinus, qui se lit à l'envers : sin 30° vaut 0,5.
Les erreurs qui font perdre des points le jour du contrôle
Quatre erreurs reviennent sans cesse : prendre le mauvais côté adjacent, écrire le quotient à l'envers (hypoténuse ÷ adjacent), laisser la calculatrice en radians et oublier de vérifier. Ton filet de sécurité : un cosinus d'angle aigu est toujours entre 0 et 1. Un résultat hors de ces limites, c'est une fraction retournée. Le cosinus fait équipe avec le sinus (opposé ÷ hypoténuse) et la tangente (opposé ÷ adjacent), d'où le mnémonique CAH SOH TOA. Place aux huit exercices, du plus direct au plus piégeux.
Exercice 1 (niveau 1)
Dans le triangle ABC rectangle en A, complète : l'hypoténuse est le côté [____]. Pour l'angle B̂, le côté adjacent est [____]. Donc cos B̂ = ____ ÷ ____.
Exercice 2 (niveau 1)
Le triangle DEF est rectangle en D, avec DE = 6 cm, DF = 8 cm et EF = 10 cm. Calcule cos Ê et cos F̂.
Exercice 3 (niveau 1)
Vrai ou faux ? a) Dans un triangle rectangle, le cosinus d'un angle aigu peut valoir 1,2. b) Le côté adjacent à un angle aigu est toujours plus court que l'hypoténuse. c) cos 60° = 0,5.
Exercice 4 (niveau 2)
ABC est rectangle en A, avec BC = 12 cm et B̂ = 60°. Calcule la longueur AB.
Exercice 5 (niveau 2)
ABC est rectangle en A, avec AB = 7 cm et BC = 10 cm. Calcule la mesure de l'angle B̂, arrondie au degré.
Exercice 6 (niveau 2)
ABC est rectangle en A, avec AB = 6 cm et B̂ = 60°. Entoure l'égalité de départ correcte, puis calcule BC : BC = 6 × cos 60° ou BC = 6 ÷ cos 60°.
Exercice 7 (niveau 3)
Dans le triangle ABC rectangle en A, avec AC = 3 cm et BC = 5 cm, un élève écrit : cos Ĉ = BC ÷ AC = 5 ÷ 3 ≈ 1,67. Explique pourquoi ce résultat est impossible, puis donne la bonne valeur de cos Ĉ.
Exercice 8 (niveau 3)
Une échelle de 6 m est appuyée contre un mur vertical, son pied posé sur un sol horizontal à 2 m du mur. Fais un schéma codé, justifie que le triangle est rectangle, puis calcule l'angle entre l'échelle et le sol, arrondi au degré.
Correction
Exercice 1 : l'hypoténuse est [BC], l'adjacent à B̂ est [AB], donc cos B̂ = AB ÷ BC.
Exercice 2 : l'hypoténuse est EF. cos Ê = DE ÷ EF = 6 ÷ 10 = 0,6 et cos F̂ = DF ÷ EF = 8 ÷ 10 = 0,8. Chaque angle a son propre adjacent.
Exercice 3 : a) faux, on divise un petit côté par un grand, le quotient reste inférieur à 1. b) vrai, pour la même raison. c) vrai, c'est une valeur à connaître.
Exercice 4 : cos 60° = AB ÷ 12, donc AB = 12 × 0,5 = 6 cm. Vérification : 6 cm est plus court que l'hypoténuse de 12 cm.
Exercice 5 : cos B̂ = AB ÷ BC = 7 ÷ 10 = 0,7, donc B̂ = cos−1(0,7) ≈ 46°. L'écran affiche 45,57..., arrondi au degré supérieur, calculatrice en degrés.
Exercice 6 : l'inconnue BC est l'hypoténuse, donc la bonne égalité est BC = 6 ÷ cos 60°. Ainsi BC = 6 ÷ 0,5 = 12 cm, plus long que 6 cm, comme il se doit.
Exercice 7 : un cosinus d'angle aigu ne peut pas dépasser 1, et l'élève a retourné la fraction. Le bon calcul est cos Ĉ = AC ÷ BC = 3 ÷ 5 = 0,6.
Exercice 8 : le mur est vertical et le sol horizontal, donc le triangle est rectangle. L'échelle est l'hypoténuse (6 m), la distance au mur est l'adjacent à l'angle au sol (2 m). cos = 2 ÷ 6 ≈ 0,33, donc l'angle vaut cos−1(1/3) ≈ 71°.
Retiens la chaîne complète : repère l'hypoténuse, choisis le côté adjacent à l'angle, divise adjacent par hypoténuse, puis contrôle que le résultat est entre 0 et 1. Avant de rendre ta copie, vérifie le mode degrés. Refais ensuite les exercices sans regarder la correction, puis compare tes réponses.
Questions pratiques
Qu'est-ce que le cosinus d'un angle ?
Dans un triangle rectangle, c'est le quotient du côté adjacent à un angle aigu par l'hypoténuse. Ce nombre sans unité est compris entre 0 et 1. Dans un triangle de 3,4 et 5 cm, l'angle opposé au côté de 3 cm a pour cosinus 0,8.
Comment calculer un cosinus et quelle est sa formule ?
Repère l'angle, nomme l'hypoténuse et le côté adjacent, puis divise : cos = adjacent ÷ hypoténuse. Avec 4 cm d'adjacent et 5 cm d'hypoténuse, tu obtiens 0,8. Si le résultat sort de l'intervalle 0 à 1, tu as sans doute retourné le quotient.
Comment trouver la mesure d'un angle avec le cosinus ?
Calcule d'abord adjacent ÷ hypoténuse, puis appuie sur la touche cos−1, calculatrice réglée en degrés. Pour un cosinus de 0,8, l'angle mesure environ 37°. Vérifie qu'il reste entre 0° et 90°.
Qu'est-ce que le cosinus et le sinus ?
Ce sont deux rapports de longueurs dans un triangle rectangle, pris par rapport à un angle aigu. Le cosinus vaut adjacent ÷ hypoténuse, le sinus vaut opposé ÷ hypoténuse. Les deux restent compris entre 0 et 1. La tangente, elle, divise l'opposé par l'adjacent.
Actualisé en novembre 2026