voiçi quelques principes de base
trigonométrie du triangle rectangleDans un triangle rectangle en A,
on distingue quatre
quotients de longueurs de côtés
qui ne dépendent que de l'angle (de son écartement) et pas du triangle
on les nomme cosinus,sinus,tangente et cotangente de l'angle

il y en a d'autres moins utilisés comme la sécante
ou la cosécante..
par exemple, dans un triangle pythagoricien de côtés 3,4,5
le sinus d'un des deux angles non droits vaudra vaudra
trigonométrie du cercleOn décide de généraliser le sinus et cosinus à des angles de mesure
plus que 90°
pour ce faire, on utilise les résultats suivants de géomètrie euclidienne
1) les angles de couple de vecteurs unitaires (de norme 1)
sont les rotations
2) les rotations sont des applications linéaires.
Notamment, elles conservent les figures que sont les parallélogrammes.
leurs "coordonnées" dans une base orthonormée, s'appellent matrices
on définit alors le cosinus "généralisé" d'un angle comme
la 1ère coordonnée de la matrice de rotation (rappelons que cette matrice de rotation est l'angle

la 2ème coordonnée de la matrice de rotation s'appelle "sinus" (généralisé) de l'angle A.
3) il se produit alors un petit miracle, pour des angles inférieurs à 90°
les deux notions coïncident:
cosinus du triangle rectangle
cosinus de la rotation
voilà pour les nombres !
4) fonctions cosinus et fonction sinusensuite,il y a une fonction , construite à partir des nombres complexes,
qui vient enrouler la droite des nombres sur le cercle
la fonction "exponentielle complexe"
comment est-ce possible ?
Archimède, dès l'Antiquité , a sû mesurer les arcs de cercles
en les approchant par des lignes polygonales inscrites et exinscrites
ce procédé permet de parler de "longueur d'arc de cercle"
géoémtriquement , l'exponentielle complexe permet d'associer à un nombre

un point du cercle trigonométrique, obtenu en ayant
parcouru une longueur d'arc

Par correspondance bijective, les anglo-saxons disent "one-to-one mapping"
on associe à un réel

, le point du cercle M(x) correspondant d'abscisse curviligne x, noté exp(ix),
puis l'angle
)
que fait le vecteur

avec le 1er vecteur de base.
Tout ce passe bien, et à la somme de deux longueurs d'arc, va correspondre la composée successives des deux rotations
ce que l'on écrit succintement
}=e^{ia}.e^{ib})
cette notation étonnante , dûe à Léonhard Euler et étudiée par A.DeMoivre,
exprime que , à la somme de deux mesures d'arcs a+b,
correspond la composée de deux rotations, exprimée par le produit
de deux nombres complexes de module 1.
Ensuite , on passe aux coordonnées .
La 1re coordonnée, , le cosinus de la rotation , devient naturellement
cos(x) puisque cette rotation est paramétrée en quelque sorte par le réel x
Les mesures d'angles , modulo

sont des familles de mesures
du même angle, ,d'abscisse curviligne x, quand on ne distingue plus entre le nombre de tours effectués pour définir la rotation d'angle
))
On dit alors que l'ensemble des mesures est "quotienté" par le modulo
derniers pointsfinalement, on construit ainsi deux fonctions réelles cos et sinus,
qui vont permettre d"'étudier n'importe quel phénomène périodique
c'est la théorie de Fourier
cette construction peut se retrouver, non pas avec le cercle,
mais avec d'autres courbes algébriques comme l'hyperbole
ou la lemniscate de Bernoulli.
Le principe est le même, le point courant sur la courbe
a pour coordonnées
,sh(\phi)))
et le nombre qui paramètre le point de la courbe est interprété comme une mesure d'angle et ses coordonnées comme un cosinus et un sinus
5 ème point
il ya aussi des angles de droites. Ces angles ont à voir avec la "distance" entre deux droites. Il faut alors identifier les différents arcs de cercle
qui séparent ces deux droites et l'on obtient alors des mesures d'angles
modulo

et non pas
6ème pointlocalement, on remarque que les fonctions sinus et cosinus fournissent des applications bijectives.
on peut les inverser, on obtient les fonctions inverses arcsin,arccos et arctan
qui sont, rappelons le, des longueurs d'arcs
ces longueurs d'arc s'expriment au moyen de quadratures (d'intégrales)
exemples
=\int_{0}^{x} \, \frac{dt}{1+t^2})
mathelot