‹ Recherches géométriques sur la théorie des parallèles, suivies d'un extrait de la correspondance entre Gauss et Schumacher. Sur les faits qui servent de base à la géométrieChapitre 6 sur 46 · COS 11(6) · texte numérisé non relu

COS 11(6)

cosn(c),

COS n (a) ^ '

il vient

tang^-^ n(c) := lang -^ n(c — p) tang ^Vi(<^ 4 p).

P étant ici un nombre arbitraire, puisque Ton peut choisir à volonté Tangle Il(^) du cOlé a avec le côté c, entre les limites 0 et -ic, et par suite § entre les limites 0 et », on en conclura, en faisant successivement p = c, 2c, 3c, . . . , que l'on a, pour toute valeur positive du nombre n,

tang" -^n(c) — tang-^n (ne).

Considérons maintenant n comme le rapport de deux lignes X et c, et admettons que Ton ait

col Y-n(c) — e :

on trouvera que, pour toute ligne x en général, positive ou négative, on a

lang-^nO*') ~ <^~^

e pouvant être un nombre quelconque plus grand que Funité, puisque l'on a U{x) = 0 pour a; = oo.

Comme l'unité qui sert à mesurer les lignes est arbitraire, on peut faire en sorte que e représente la base des logaiithmes de Neper.

37. Parmi Ibs équations trouvées plus haut [prop. 36], il sutïil de connaître les deux suivantes :

.sinn(c) ^ sinn(ff) sinn^ft), sinn(a) = sinn(/;j cosn(^),

en appliquant la dernière aux deux côtés de l'angle droit a et 6, pour déduire de leur combinaison les deux autres équations du n° 35, sans qu'il y ait ambiguïté dans les signes algébriques, tous

les angles étant ici aigus. On parvient d'une manière semblable aux deux équations

tangil(c) = sinn(«) tangn(a),

cos n(a)=; cosn(c) (OS n(|S).

Considérons maintenant un triangle rectiligne ayant pour côtés a, bf c ifig. 35), et pour angles respectivement opposés A,B, C. Si Fig.35. A et B sont des angles aigus, la perpendicu-

laire p, abaissée du sommet C sur le côté opposé c, tombera dans l'intérieur du triangle, et partagera le côté c en deux parties : soit X celle -de ces parties qui est adjacente à l'angle A, c — x celle qui est adjacente à l'angle B. On formera ainsi deux triangles rectangles qui donneront, en appliquant l'équation (1), les relations

tangn(a) = sinB tangn(j9),

tang n (6) = sin A tang n (p) ;

et ces relations continueraient de subsister lors même qu'un des angles, B, par exemple, serait droit {jig. 36), ou obtus {fig. 37). On a donc généralement, pour un triangle quelconque.

sinA tang n (a) = sinBtangn(6).

Dans un triangle dont les angles A et B sont aigus {fig. 35), on a encore [équation (2)]

cosll(ir) = cos A cosll(&),

cos n (c — £P) := cos B COS II (a),

équations qui subsistent encore pour un triangle dans lequel Fi?. 36. un des angles A, B serait fik. 37.

droit ou obtus. Ainsi, pour

B ~ -X {fig. 30), on devra

prendre ic = c; la première

équation se change alors

dans celle que nous avons trouvée plus haut [équation (2)]; l'autre se vérifie d'elle-même.

PourB>-Tc (Jig. 37), la première équation n'est pas altérée, tandis que la seconde devient

CCS n (a; — c) = ces {n— B) ces n (a).

Or, on a cosn(a;— c) = — cosn(c— a;) [prop. 23], et d'ailleurs cos(tc— B) — — cosB. Si l'angle A est droit ou obtus, on remplacera X par c — X et c — x par x, pour ramener ce cas au précédent. Pour éliminer x entre les deux équations, remarquons que Ton a [prop. 37]

1 — tang:^n(c— aî) cosn(i;— a?) =

1 + tang*jn(c— a?) 1 - e"-''

1 — tang*-5-n(c) cot"n(a;)

l-4-tang*-in(c)cot*|n(a;) cosii(c)— cosn(a7)

1— cosn(c)cosn(,T) En mettant pour cos II(a;), cos n(c — x) leurs valeurs, il vient

cosll(fl) cosB + cosll(&) cos A ^ ^ " l-H-cosll(a)cosll(&) cos A cosB *

d'où résulte

„, . cosil(c) — cosAcosn(&)

cosn(a)cosB = T ^ — ttt — wr-ry

^ ' i— cosAcostt(o)cosn(c)

et enfin

sin*n(c) = [l — cos B cos n(c) cosn(a)] [l — cos A cos II (6) cos n (c)l ,

On trouvera de môme

(4) sin*n(a) = [* — cos G cos n(a) cos n(6)l [l — cos B cos n (c) cos n (a)] > 8in*n(6)=ri — cosA cos 0(6) cosll(c)] [l — cosCcosil(a) cosn(6)] .

3^ ÉTUDES GÉOMftTRIQUKS

De ces trois équations on tire encore

sin*n(6) sin*n(c) . ,

= I — ces A cosn(6) cosn(c) .

sin*n(a) ^ ■■•

(1n conclut de là, sans ambiguïté de signe,

^Mv » „/,x „/ N sinn(6) sinn(c) ,

(5) CCS A CCS n (b) ces n (e) H . „, , = 1 .

^ ^ ^ ' ^ ^ sinn(a)

Kn sulDstituanl ici poupn(c) sa valeur, conformément à Téquation (3),

sinll(c) = . ^ tangll(fl) cosll(c),

il vient

„, . cosll(a) sinC

ces n (C) ::^ ^— .

^ ^ siiiA sinll(ft) -t- cosA sinC cos0(fl) cosll(fe) *

Si Ton remplace maintenant cosn(c) par cette expression dans l'équation (4), on a

(6) cet A sin C sin n {h) + ces C = ^^^^ij^\ .

.cosll(a)

L'élimination de sin n(^) au moyen de l'équation (3) doime

cosn(a) - , cosA . ^ . „, s

— ;;7iT-cosC ~ i r-^smC smn(a).

cosn(6) smB ^ ^

D'ailleurs, Téquation (6) donne, par des échanges de lettres,

=Trr= cotB sinC sinn(a) -h cosC.

cosll(o) ^ ^

On conclut des deux dernières équations

,, » T» n sin B sin C

(7) cosA 4- cosB cosC =

ëinn(a)

Les quatre équations qui exprimeront les relations entre les côtés a, b, Cf et les angles opposés A, B, C, dans un triangle recUligne 'seront d'après cela [équations (3), (5), (6), (7)]

SUR LA THÉORIE I>BS PARMLÉLES. 33

sin À tang n (a) = sin B tang n (&) ,

cosA cosn(6) cosn(c) h . , ^ = 1,

^ ^ ' smn(a)

^^< cotAsinCsinn(6) -h cosC = 7-4-'

Gosn(a)

. „ , sin B sin C

cosA -h cosBcosC =

sin U{a]

Si les côtés du triangle sont très petits, on pourra se contenter des déterminations approchées [prop. â6]

sin n (a) = 1 — -jfl* cosn {a)=^ Oj

et de même pour les autres côtés 6, c. Pour un tel triangle, les équations (8) deviennent donc

6sinA = asinB, a* = t* -h €* — 2decos A, asin(A + C) = b$înky ces A + cos(B + C)=^0.

Les deux premières de ces A équations sont celles que fournit la géométrie ordinaire. Les deux dernières, combinées avec les premières, conduisent à la relation

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