Exercices corrigés — Trigonométrie Dans Le Triangle Rectangle (3e)
✏️ Exercices - Trigonométrie dans le triangle rectangle
Sinus - cosinus - tangente - Pythagore - angles - problèmes de hauteur, pente, ombre et observation.
Objectif : niveau 3e / Brevet avancé, avec figures proportionnelles, calculs contrôlés et rédaction détaillée.
Exercice 1 - Hypoténuse, cosinus et sinus
3e - BrevetDans le triangle \(ABC\) rectangle en \(A\), \(BC=9\,\text{cm}\) et \(\widehat{ABC}=32^\circ\).
- Identifier l'hypoténuse.
- Calculer \(AB\), au dixième de cm près.
- Calculer \(AC\), au dixième de cm près.
Exercice 2 - Tangente puis cosinus
3e - BrevetDans le triangle \(ABC\) rectangle en \(A\), \(AB=6,5\,\text{cm}\) et \(\widehat{ABC}=36^\circ\).
- Calculer \(AC\), au dixième de cm près.
- Calculer \(BC\), au dixième de cm près.
- Calculer le périmètre du triangle \(ABC\), au dixième de cm près.
Exercice 3 - Pythagore puis angles
3e - BrevetDans le triangle \(ABC\) rectangle en \(A\), on donne \(AB=8\,\text{cm}\) et \(AC=15\,\text{cm}\).
- Calculer \(BC\).
- Calculer \(\widehat{ABC}\), au degré près.
- Calculer \(\widehat{ACB}\), au degré près.
Exercice 4 - Triangle rectangle : longueurs et angles
3e - BrevetDans le triangle \(ABC\) rectangle en \(A\), on donne \(AB=15\,\text{cm}\) et \(AC=28\,\text{cm}\).
- Calculer \(BC\), au dixième de cm près.
- Calculer \(\widehat{ABC}\), au degré près.
- Calculer \(\widehat{ACB}\), au degré près.
Exercice 5 - Triangle rectangle 16-30-34
3e - BrevetDans le triangle \(ABC\) rectangle en \(A\), on donne \(AB=16\,\text{cm}\) et \(AC=30\,\text{cm}\).
- Calculer \(BC\).
- Calculer \(\widehat{ABC}\), au degré près.
- Calculer \(\widehat{ACB}\), au degré près.
Exercice 6 - Rectangle : diagonale et angle
3e - BrevetLe quadrilatère \(ABCD\) est un rectangle avec \(AB=9\,\text{cm}\) et \(BC=7\,\text{cm}\).
- Calculer la diagonale \(AC\), au dixième de cm près.
- Calculer \(\widehat{BAC}\), au degré près.
- Calculer le périmètre du triangle \(ABC\), au dixième de cm près.
Exercice 7 - Toit isocèle : hauteur, pente et aire
3e - BrevetLa face avant d'un toit est modélisée par le triangle isocèle \(ABC\), de base \(BC=9\,\text{m}\) et de côtés \(AB=AC=5,8\,\text{m}\). La hauteur \([AH]\) coupe \([BC]\) en son milieu.
- Calculer \(BH\), au dixième de m près.
- Calculer la hauteur \(AH\), au dixième de m près.
- Calculer l'angle que forme \([AB]\) avec l'horizontale, au degré près.
- Calculer l'aire de la face triangulaire \(ABC\), au dixième de m² près.
Exercice 8 - Rampe inclinée
3e - BrevetUne longueur inclinée de \(8,1\,\text{m}\) forme un angle de \(58^\circ\) avec l'horizontale.
- Calculer le dénivelé franchi, au dixième de m près.
- Calculer la distance horizontale, au dixième de m près.
- Nommer les deux rapports trigonométriques utilisés.
Exercice 9 - Échelle contre un mur
3e - BrevetUne longueur inclinée de \(6,4\,\text{m}\) forme un angle de \(15^\circ\) avec l'horizontale.
- Calculer le dénivelé franchi, au dixième de m près.
- Calculer la distance horizontale, au dixième de m près.
- Nommer les deux rapports trigonométriques utilisés.
Exercice 10 - Câble de soutien
3e - BrevetUne longueur inclinée de \(20\,\text{m}\) forme un angle de \(35^\circ\) avec l'horizontale.
- Calculer le dénivelé franchi, au dixième de m près.
- Calculer la distance horizontale, au dixième de m près.
- Nommer les deux rapports trigonométriques utilisés.
Exercice 11 - Hauteur dans un triangle
3e - BrevetDans le triangle \(ABC\), \([AH]\) est la hauteur issue de \(A\). On donne \(AC=5,1\,\text{cm}\), \(BH=1,6\,\text{cm}\) et \(\widehat{ACB}=35^\circ\).
- Calculer \(AH\), au dixième de cm près.
- Calculer \(HC\), au dixième de cm près.
- En déduire \(BC\), au dixième de cm près.
- Calculer l'aire de \(ABC\), au dixième de cm² près.
Exercice 12 - Hauteur, base et aire
3e - BrevetDans le triangle \(ABC\), \([AH]\) est la hauteur issue de \(A\). On donne \(AC=5,8\,\text{cm}\), \(BH=1,5\,\text{cm}\) et \(\widehat{ACB}=49^\circ\).
- Calculer \(AH\), au dixième de cm près.
- Calculer \(HC\), au dixième de cm près.
- En déduire \(BC\), au dixième de cm près.
- Calculer l'aire de \(ABC\), au dixième de cm² près.
Exercice 13 - Deux triangles rectangles composés
3e - BrevetLes triangles \(ABC\) et \(BCD\) sont rectangles respectivement en \(A\) et en \(C\). On donne \(AB=4,8\,\text{cm}\), \(AC=2,9\,\text{cm}\) et \(BD=6,9\,\text{cm}\).
- Calculer \(BC\), au dixième de cm près.
- Calculer l'aire de \(ABC\), au dixième de cm² près.
- Calculer \(CD\), au dixième de cm près.
- Calculer l'aire de \(BCD\), au dixième de cm² près.
Exercice 14 - Figure composée : double Pythagore
3e - BrevetLes triangles \(ABC\) et \(BCD\) sont rectangles respectivement en \(A\) et en \(C\). On donne \(AB=6,9\,\text{cm}\), \(AC=4,3\,\text{cm}\) et \(BD=9,7\,\text{cm}\).
- Calculer \(BC\), au dixième de cm près.
- Calculer l'aire de \(ABC\), au dixième de cm² près.
- Calculer \(CD\), au dixième de cm près.
- Calculer l'aire de \(BCD\), au dixième de cm² près.
Exercice 15 - Angle d'élévation d'un monument
3e - BrevetUn observateur se trouve au point \(O\), à \(OP=20,5\,\text{m}\) du pied \(P\) d'un monument vertical. Ses yeux sont au point \(E\), à \(OE=1,7\,\text{m}\) du sol.
Le point \(H\) du monument est à la même hauteur que \(E\). L'angle d'élévation \(\widehat{HEM}\) vaut \(39^\circ\).
- Calculer \(HM\), au dixième de m près.
- En déduire la hauteur \(PM\) du monument, au dixième de m près.
- Compléter : l'angle d'élévation est observé depuis les ______ de l'observateur.
Exercice 16 - Hauteur d'un bâtiment
3e - BrevetUn observateur se trouve au point \(O\), à \(OP=26\,\text{m}\) du pied \(P\) d'un monument vertical. Ses yeux sont au point \(E\), à \(OE=1,7\,\text{m}\) du sol.
Le point \(H\) du monument est à la même hauteur que \(E\). L'angle d'élévation \(\widehat{HEM}\) vaut \(34^\circ\).
- Calculer \(HM\), au dixième de m près.
- En déduire la hauteur \(PM\) du monument, au dixième de m près.
- Compléter : l'angle d'élévation est observé depuis les ______ de l'observateur.
Exercice 17 - Ombre et angle du Soleil
3e - BrevetUn piquet vertical de \(9,2\,\text{m}\) projette une ombre horizontale de \(6,1\,\text{m}\). Les rayons du Soleil sont considérés parallèles.
- Calculer l'angle d'élévation du Soleil, au degré près.
- Une personne mesure \(1{,}68\,\text{m}\). Calculer la longueur de son ombre, au dixième de m près.
- Compléter : les triangles ont un angle droit et le même angle du ______.
Exercice 18 - Triangles d'ombres semblables
3e - BrevetUn piquet vertical de \(13,1\,\text{m}\) projette une ombre horizontale de \(8,7\,\text{m}\). Les rayons du Soleil sont considérés parallèles.
- Calculer l'angle d'élévation du Soleil, au degré près.
- Une personne mesure \(1{,}68\,\text{m}\). Calculer la longueur de son ombre, au dixième de m près.
- Compléter : les triangles ont un angle droit et le même angle du ______.
Exercice 19 - Ombre d'un piquet
3e - BrevetUn piquet vertical de \(7,6\,\text{m}\) projette une ombre horizontale de \(4,8\,\text{m}\). Les rayons du Soleil sont considérés parallèles.
- Calculer l'angle d'élévation du Soleil, au degré près.
- Une personne mesure \(1{,}68\,\text{m}\). Calculer la longueur de son ombre, au dixième de m près.
- Compléter : les triangles ont un angle droit et le même angle du ______.
Exercice 20 - Observation d'un bâtiment
3e - BrevetUn observateur se trouve au point \(O\), à \(OP=29\,\text{m}\) du pied \(P\) d'un monument vertical. Ses yeux sont au point \(E\), à \(OE=1,7\,\text{m}\) du sol.
Le point \(H\) du monument est à la même hauteur que \(E\). L'angle d'élévation \(\widehat{HEM}\) vaut \(35^\circ\).
- Calculer \(HM\), au dixième de m près.
- En déduire la hauteur \(PM\) du monument, au dixième de m près.
- Compléter : l'angle d'élévation est observé depuis les ______ de l'observateur.
Exercice 21 - Point D : décomposition d'angles
3e - BrevetDans \(ABC\) rectangle en \(A\), \(D\in[AC]\). On donne \(AB=5,4\,\text{cm}\), \(AD=2,6\,\text{cm}\) et \(DC=4,9\,\text{cm}\).
- Calculer \(AC\).
- Calculer \(BC\), au dixième de cm près.
- Calculer \(\widehat{ABC}\), au degré près.
- Calculer \(\widehat{ABD}\), au degré près.
- Calculer \(\widehat{DBC}\), au degré près.
Exercice 22 - Point D : angles imbriqués
3e - BrevetDans \(ABC\) rectangle en \(A\), \(D\in[AC]\). On donne \(AB=8,4\,\text{cm}\), \(AD=4,3\,\text{cm}\) et \(DC=6,4\,\text{cm}\).
- Calculer \(AC\).
- Calculer \(BC\), au dixième de cm près.
- Calculer \(\widehat{ABC}\), au degré près.
- Calculer \(\widehat{ABD}\), au degré près.
- Calculer \(\widehat{DBC}\), au degré près.
Exercice 23 - Trapèze rectangle : longueur, aire et angle
3e - Brevet\(ABCD\) est un trapèze rectangle en \(A\) et \(D\), avec \(AB\parallel DC\). On donne \(AD=4,4\,\text{cm}\), \(AB=9\,\text{cm}\) et \(DC=AB-2\,\text{cm}\).
- Calculer \(DC\).
- Calculer \(BC\), au dixième de cm près.
- Calculer l'aire du trapèze, au dixième de cm² près.
- Calculer l'angle aigu entre \([BC]\) et la base, au degré près.
Exercice 24 - Trapèze rectangle : synthèse
3e - Brevet\(ABCD\) est un trapèze rectangle en \(A\) et \(D\), avec \(AB\parallel DC\). On donne \(AD=3,8\,\text{cm}\), \(AB=10\,\text{cm}\) et \(DC=AB-2\,\text{cm}\).
- Calculer \(DC\).
- Calculer \(BC\), au dixième de cm près.
- Calculer l'aire du trapèze, au dixième de cm² près.
- Calculer l'angle aigu entre \([BC]\) et la base, au degré près.
Exercice 25 - Deux observations d'un monument
3e - BrevetLes points \(O^{\prime}\), \(O\) et \(P\) sont alignés dans cet ordre, face à un monument vertical de hauteur \(PM=13\,\text{m}\). On donne \(OP=4,5\,\text{m}\) et \(O^{\prime}O=3,5\,\text{m}\).
- Calculer \(O^{\prime}P\).
- Calculer \(\widehat{MOP}\), au degré près.
- Calculer \(\widehat{MO^{\prime}P}\), au degré près.
- Compléter : \(\widehat{MOP}\) est ______ à \(\widehat{MO^{\prime}P}\).
Exercice 26 - Deux observations : point éloigné
3e - BrevetLes points \(O^{\prime}\), \(O\) et \(P\) sont alignés dans cet ordre, face à un monument vertical de hauteur \(PM=16\,\text{m}\). On donne \(OP=5,5\,\text{m}\) et \(O^{\prime}O=4,5\,\text{m}\).
- Calculer \(O^{\prime}P\).
- Calculer \(\widehat{MOP}\), au degré près.
- Calculer \(\widehat{MO^{\prime}P}\), au degré près.
- Compléter : \(\widehat{MOP}\) est ______ à \(\widehat{MO^{\prime}P}\).
Exercice 27 - Deux observations : comparaison d'angles
3e - BrevetLes points \(O^{\prime}\), \(O\) et \(P\) sont alignés dans cet ordre, face à un monument vertical de hauteur \(PM=29\,\text{m}\). On donne \(OP=9,5\,\text{m}\) et \(O^{\prime}O=5,5\,\text{m}\).
- Calculer \(O^{\prime}P\).
- Calculer \(\widehat{MOP}\), au degré près.
- Calculer \(\widehat{MO^{\prime}P}\), au degré près.
- Compléter : \(\widehat{MOP}\) est ______ à \(\widehat{MO^{\prime}P}\).
Exercice 28 - Téléphérique : Pythagore et tangente
3e - BrevetUn téléphérique est modélisé par le triangle \(MCT\) rectangle en \(C\). Le pylône vertical a pour hauteur \(CT=19\,\text{m}\) et la distance horizontale est \(CM=45\,\text{m}\).
- Identifier l'hypoténuse.
- Calculer la longueur du câble \(MT\), au dixième de m près.
- Calculer l'angle que fait le câble \([MT]\) avec l'horizontale, au degré près.
- Compléter : \(CT\) représente la ______ du pylône.
Exercice 29 - Téléphérique en montagne
3e - BrevetUn téléphérique est modélisé par le triangle \(MCT\) rectangle en \(C\). Le pylône vertical a pour hauteur \(CT=24\,\text{m}\) et la distance horizontale est \(CM=53\,\text{m}\).
- Identifier l'hypoténuse.
- Calculer la longueur du câble \(MT\), au dixième de m près.
- Calculer l'angle que fait le câble \([MT]\) avec l'horizontale, au degré près.
- Compléter : \(CT\) représente la ______ du pylône.
Exercice 30 - Téléphérique : synthèse finale
3e - BrevetUn téléphérique est modélisé par le triangle \(MCT\) rectangle en \(C\). Le pylône vertical a pour hauteur \(CT=30\,\text{m}\) et la distance horizontale est \(CM=74\,\text{m}\).
- Identifier l'hypoténuse.
- Calculer la longueur du câble \(MT\), au dixième de m près.
- Calculer l'angle que fait le câble \([MT]\) avec l'horizontale, au degré près.
- Compléter : \(CT\) représente la ______ du pylône.