Couverture du programme : Terminale, Sinus et cosinus

Couverture du programme officiel : Terminale spécialité, chapitre 6 « Fonctions sinus et cosinus »

Source : annexe du programme de l’enseignement de spécialité de mathématiques de la classe de terminale de la voie générale. Les items sont cités mot pour mot ; seule la mise en forme des notations mathématiques est normalisée.

Légende : B = fiche Bases, S = fiche Standard, D = fiche Défi ; « (q. 3) » = question 3 de l’exercice.

Rubrique « Fonctions sinus et cosinus »

Contenus

Item du BO (texte officiel) Exercices
Fonctions trigonométriques sinus et cosinus. Parité, périodicité. Courbes représentatives. B8, B11, B12, S4 (q. 1), S5 (q. 1), D3 (q. 1), D5 (q. 1), D6
Dérivées, variations. B7, S4, S5 (q. 3), S10, D3, D5, D9 (tangente) ; D2 pour la démonstration de sin′ = cos (hors programme)

Capacités attendues

Item du BO (texte officiel) Exercices
Lier la représentation graphique des fonctions sinus et cosinus et le cercle trigonométrique. B6 (courbe du sinus, droite y = 1/2), B11 (exercice ajouté lors de l’audit)
Traduire graphiquement la parité et la périodicité des fonctions sinus et cosinus. B8 (q. 2), B12 (exercice ajouté lors de l’audit), D5 (q. 1)
Résoudre une équation du type cos(x) = a, une inéquation de la forme cos(x) ⩽ a sur [-π,π]. B5, B6 (q. 2 : cos x ≤ −1/2 sur [−π ; π]), B11 (q. 2 et 4, cos x = a avec a non remarquable à la calculatrice), S1, S2, S3
Dans le cadre de la résolution de problème, notamment géométrique, étudier une fonction simple définie à partir de fonctions trigonométriques, pour déterminer des variations, un optimum. S4, S5, S10 (problème géométrique, optimum), D3, D5

Approfondissement possible

Item du BO (texte officiel) Exercices
Fonction tangente. D9 (exercice ajouté lors de l’audit)

Prérequis de la classe de Première (BO de Première, Trigonométrie)

Item du BO (texte officiel) Exercices
Cercle trigonométrique. Longueur d’arc. Radian. B1 (q. 1), B2
Enroulement de la droite sur le cercle trigonométrique. Image d’un nombre réel. B1 (q. 3), B2
Cosinus et sinus d’un nombre réel. Lien avec le sinus et le cosinus dans un triangle rectangle. Valeurs remarquables. B1 (q. 2), B2, B9, D4 (q. 2)
Placer un point sur le cercle trigonométrique. B2, B11
Par lecture du cercle trigonométrique, déterminer, pour des valeurs remarquables de x, les cosinus et sinus d’angles associés à x. B2, B3, B4 (q. 3), S3
Approximation de π par la méthode d’Archimède. (exemple d’algorithme) D4

Autres rubriques du BO mobilisées dans le chapitre

Item du BO (texte officiel) Exercices
Calculer la dérivée d’une fonction donnée par une formule simple mettant en jeu opérations algébriques et composition. B7, S4, S10, D3, D5
Calculer la fonction dérivée, déterminer les limites et étudier les variations d’une fonction construite simplement à partir des fonctions de référence. S4, S10, D3, D5
Déterminer dans des cas simples la limite d’une suite ou d’une fonction en un point, en ± ∞, en utilisant les limites usuelles, les croissances comparées, les opérations sur les limites, des majorations, minorations ou encadrements, la factorisation du terme prépondérant dans une somme. B9, B10 (q. 5), S6, D4 (q. 3), D5 (q. 4), D8 (q. 3)
Limites et comparaison. Théorèmes des gendarmes. B9 (q. 2), S6 (q. 3, 4), D8 (q. 3)
Étudier les solutions d’une équation du type ƒ (x) = k : existence, unicité, encadrement. S4 (q. 6), S8 (q. 1), S10 (q. 3), D3 (q. 5), D5 (q. 6), D9 (q. 3)
Méthode de dichotomie. (exemple d’algorithme) S8
Fonction convexe sur un intervalle : définition par la position relative de la courbe représentative et des sécantes. Pour une fonction deux fois dérivable, équivalence admise avec la position par rapport aux tangentes, la croissance de f ’, la positivité de f ’’. Point d’inflexion. D5 (q. 3), D8 (q. 1), D9 (q. 5)
Démontrer des inégalités en utilisant la convexité d’une fonction. D8 (q. 1)
Établir la convergence d’une suite, ou sa divergence vers + ∞ ou – ∞. S6 (q. 5), D4 (q. 3)
Recherche de seuils. Recherche de valeurs approchées de π , e, √2, (1 + √5)/2, ln(2), etc. D4 (q. 5 et 6) (valeurs approchées de π et seuil)
Primitives des fonctions de référence : x ↦ xⁿ pour n ∈ ℤ, x ↦ 1/√x, exponentielle, sinus, cosinus. S9 (q. 1), D3 (q. 6)
Calculer une primitive en utilisant les primitives de référence et les fonctions de la forme (v’ ○ u) × u’. S9, D3 (q. 6)
Calculer une intégrale à l’aide d’une primitive, à l’aide d’une intégration par parties. S9, D3 (q. 6), D7
Calculer l’aire entre deux courbes. S9 (q. 3)
Valeur moyenne d’une fonction. S9 (q. 4), D3 (q. 6)
Majorer (minorer) une intégrale à partir d’une majoration (minoration) d’une fonction par une autre fonction. D8 (q. 2)
Étudier une suite d’intégrales, vérifiant éventuellement une relation de récurrence. D7
Intégration par parties. (démonstration au programme, traitée dans le chapitre Calcul intégral) D7 (q. 2)

Parties transversales du BO

Item du BO (texte officiel) Exercices
Les algorithmes peuvent être écrits en langage naturel ou utiliser le langage Python. B9 (q. 3), S8 (q. 2), D4 (q. 6)
raisonner par l’absurde D6 (q. 3)
mobiliser un contre-exemple pour montrer qu’une proposition est fausse B10 (q. 1, 3, 4), B12 (q. 4)
formuler une implication, une équivalence logique, et à les mobiliser dans un raisonnement simple ; raisonner par équivalence, utiliser une propriété caractéristique B5, B6, S1, S2, S3, D6 (q. 1 et 2)
démontrer une propriété par récurrence Non travaillé dans ce chapitre (voir le chapitre Logarithme : S5, D1, D7).
Générer une liste ; Manipuler des éléments d’une liste ; Parcourir une liste ; Itérer sur les éléments d’une liste. Non travaillés dans ce chapitre (travaillés dans le chapitre Logarithme, S9).
formuler la négation de propositions simples ; formuler la réciproque d’une implication, ou sa contraposée ; raisonner par disjonctions des cas ; distinguer condition nécessaire et condition suffisante Non travaillés spécifiquement dans ce chapitre (items transversaux).

Exercices et résultats sortant du BO

Les formules d’addition, de duplication et de linéarisation (cos 2x, sin 2x, cos²x, sin²x) ne figurent ni au programme de Première ni à celui de Terminale. Traitement retenu :

Historique des ajouts de l’audit

B4 (q. 3 réécrite), B11 (cercle et courbe du cosinus, cos x = a à la calculatrice), B12 (parité et périodicité lues sur la courbe), D9 (fonction tangente), rappels de formules dans S2, S4, S6, S9, S10, D2, D4 et signalement hors programme de D1 et D2.