Trigonométrie/Théorème du sinus

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Théorème du sinus
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Chapitre 9
Leçon : Trigonométrie
Chap. préc. : Théorème du cosinus
Chap. suiv. : Équations et inéquations trigonométriques (13)


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Trigonométrie/Théorème du sinus
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Triangle quelconque

[modifier] Préliminaire

Ce théorème se démontre par l'intermédiaire du calcul de la surface d'un triangle.

[modifier] La surface du triangle

En reprenant le triange quelconque ci-dessus, il suffit de calculer les deux surfaces des deux triangles rectangles qui le composent.

  • S = \frac{lh}{2} + \frac{mh}{2} = \frac{lh + mh}{2} =  \frac{h(l+m)}{2}


Surface d'un triangle

S = \frac{bh}{2}

[modifier] Le théorème par lui-même

La hauteur de ce triangle peut s'écrire de plusieurs manières :

  • \sin\gamma = \frac{h}{a}
  • h = a\,\sin\gamma

on peut aussi écrire  :

  • \sin\alpha = \frac{h}{c}
  • h = c\,\sin\alpha

La surface peut donc s'écrire de deux façons différentes :

  • \frac{b a\,\sin\gamma}{2} = \frac{bc\,\sin\alpha}{2}
  • a\,\sin\gamma = c\,\sin\alpha
  • \frac{\sin\gamma}{c} = \frac{\sin\alpha}{a}

La surface S peut s'écrire, en outre :

  • \frac{an}{2}\frac{n}{c} = \sin\beta
  • n = c\,\sin\beta

On peut en déduire donc que la surface S devient :

  • S = \frac{ac\,\sin\beta}{2} = \frac{bc\,\sin\alpha}{2}
  • ac\,\sin\beta = bc\,\sin\alpha
  • a\,\sin\beta = \sin\alpha
  • \frac{\sin\beta}{b} = \frac{\sin\alpha}{a}


Théorème

\frac{\sin\beta}{b} = \frac{\sin\alpha}{a} = \frac{\sin\gamma}{c}


Crystal Clear action back.png Théorème du cosinus