
23 exercices classés par difficulté (★ facile, ★★ moyen, ★★★ difficile). Cherche d’abord sans regarder le corrigé !
1 Degrés et radians ★★★
Complète en justifiant :
- Convertis en radians : 48° ; 110°.
- Convertis en degrés : 7π10 rad ; 5π12 rad.
- Quel est l’angle, en radians, d’un quart de tour ? d’un huitième de tour ?
2 Valeurs exactes ★★★
Sans calculatrice, donne la valeur exacte de :
- cos 5π6
- sin(−π3)
- cos 7π4
- sin 9π2
- cos(−π)
- cos 25π3
3 Parité ★★★
Étudie la parité de chaque fonction (définie sur ℝ, ou sur ℝ* pour la deuxième) :
- f(x) = x³ cos x
- g(x) = sin xx
- h(x) = cos x + sin x
- k(x) = sin x cos x
4 Périodes ★★★
Détermine une période de chaque fonction :
- f(x) = cos 3x
- g(x) = sin(x2)
- h(x) = cos(πx)
- k(x) = 3 sin(2x − 1) + 4
5 Premières dérivées ★★★
Calcule la dérivée de chaque fonction sur ℝ :
- f(x) = 3cos x − 2sin x
- g(x) = x² + sin x
- h(x) = 5sin x − x
- k(x) = cos x + 4x
6 Équations de base ★★★
Résous dans [0 ; 2π[ :
- sin x = √32
- cos x = −12
- sin x = −1
- cos x = 2
7 Encadrements et extrema ★★★
Pour tout réel x, −1 ≤ cos x ≤ 1 et −1 ≤ sin x ≤ 1. Déduis-en un encadrement de :
- 3cos x + 2
- 1 − 2sin x
- cos² x − 3
Pour chaque fonction, donne un réel x où le maximum est atteint et un réel x où le minimum est atteint.
8 Limites en 0 ★★★
En utilisant limx→0 sin xx = 1, calcule :
- limx→0 sin 3xx
- limx→0 sin x2x
- limx→0 sin 4x3x
- limx→0 xsin x
9 Dérivées composées ★★★
Dérive sur ℝ :
- f(x) = sin(2x + 1)
- g(x) = cos(x²)
- h(x) = sin x cos x
- k(x) = 12 + sin x
- l(x) = cos³ x
- m(x) = x² cos x
10 Limites en 0 et en l’infini ★★★
Calcule, en justifiant :
- limx→0 1 − cos xx²
- limx→0 tan xx
- limx→+∞ x + sin xx
- limx→+∞ cos xx² + 1
11 Doubler l’angle ★★★
Résous dans [0 ; 2π[ : cos 2x = 12.
12 Un angle décalé ★★★
Résous dans ]−π ; π] : sin(x − π4) = √22.
13 Un second degré en sinus ★★★
Résous dans [0 ; 2π[ : 2sin² x + sin x − 1 = 0.
14 Trois inéquations ★★★
Résous :
- sin x ≥ 12 dans [0 ; 2π]
- cos x < √32 dans [−π ; π]
- 2cos x + 1 ≥ 0 dans [0 ; 2π]
15 Étude de cos _x_ + [[x/2]] ★★★
Soit f(x) = cos x + x2 sur [0 ; π].
- Calcule f′(x) et résous f′(x) = 0.
- Étudie le signe de f′ et dresse le tableau de variations de f.
- Combien l’équation f(x) = 12 a-t-elle de solutions dans [0 ; π] ? Justifie.
16 Tangentes ★★★
Détermine une équation de la tangente à la courbe :
- de la fonction sinus au point d’abscisse 0 ;
- de la fonction cosinus au point d’abscisse π6 ;
- de la fonction cosinus au point d’abscisse π2.
17 Étude de cos 2_x_ + 2cos _x_ ★★★
Soit f(x) = cos 2x + 2cos x sur ℝ.
- Montre que f est paire et 2π-périodique. Sur quel intervalle suffit-il de l’étudier ?
- Montre que f′(x) = −2 sin x (2cos x + 1).
- Dresse le tableau de variations de f sur [0 ; π].
- Résous f(x) = 0 sur [0 ; π] (valeur exacte du cosinus de la solution).
18 Une identité et une dérivée ★★★
Pour tout réel x, on pose f(x) = sin⁴ x − cos⁴ x.
- Factorise f(x) à l’aide de a² − b² et montre que f(x) = −cos 2x.
- Calcule f′(x) directement à partir de l’expression de départ, puis simplifie.
- Vérifie que le résultat est cohérent avec la dérivée de −cos 2x.
19 Étude de [[sin x/2 + cos x]] ★★★
Soit g(x) = sin x2 + cos x sur ℝ.
- Justifie que g est définie sur ℝ, impaire et 2π-périodique.
- Montre que g′(x) = 2cos x + 1(2 + cos x)².
- Dresse le tableau de variations de g sur [0 ; π].
- En déduire que, pour tout réel x, |g(x)| ≤ √33.
20 Limites par encadrement ★★★
Calcule :
- limx→+∞ x sin(1x)
- limx→0 tan 2xsin 3x
- limx→+∞ x cos xx² + 1
- limx→0 sin xx² + x
21 Combiner cosinus et sinus ★★★
Résous dans [0 ; 2π[ : √3 cos x + sin x = 1.
Indication : développe cos(x − π6).
22 La grande roue ★★★
Une grande roue de rayon 15 m a son centre à 17 m du sol. Elle fait un tour en 60 s. La hauteur de la nacelle (en m) à l’instant t (en s, avec 0 ≤ t ≤ 60) est h(t) = 17 − 15 cos(πt30). À t = 0, la nacelle est en bas.
- Vérifie que h est 60-périodique, puis calcule h(0), h(10), h(15) et h(30).
- Donne le minimum et le maximum de h.
- À quels instants la hauteur vaut-elle 24,5 m ? Pendant combien de temps la nacelle est-elle à plus de 24,5 m ?
- Calcule h′(t). Quelle est la vitesse verticale maximale (en m/s, arrondie au centième) et à quels instants est-elle atteinte ?
23 La marée ★★★
Dans un port, la hauteur d’eau (en m) à l’heure t après minuit est modélisée par h(t) = 5 + 2 cos(π6(t − 2)), pour 0 ≤ t < 24. Un bateau ne peut quitter le port que si la hauteur d’eau est d’au moins 6 m.
- Quelle est la période de la marée ? Quelles sont les hauteurs minimale et maximale ?
- À quelle heure la mer est-elle haute ? basse ?
- Détermine les créneaux horaires où le bateau peut sortir.
- Calcule h′(t). À quelle vitesse maximale (en m/h, arrondie au centième) le niveau varie-t-il ?

