Amplitude et période

Apprends comment l'amplitude et la période transforment les ondes sinus et cosinus et contrôlent leur hauteur et leur largeur.

Avancé25 minLeçon

Définition

L'amplitude et la période sont deux propriétés fondamentales qui décrivent le comportement d'une fonction trigonométrique.

Amplitude

L'amplitude est la distance entre la ligne médiane et le maximum (ou minimum) de l'onde. Pour la forme générale :
L'amplitude est (la valeur absolue de ).
  • Quand : L'onde est étirée verticalement (plus haute)
  • Quand : L'onde est comprimée verticalement (plus basse)
  • Quand : L'onde est réfléchie par rapport à l'axe des x

Période

La période est la longueur horizontale d'un cycle complet. Pour la forme générale :
La période est .
  • Quand : L'onde est comprimée horizontalement (plus de cycles dans le même espace)
  • Quand : L'onde est étirée horizontalement (moins de cycles)

Essaie tout de suite

Quelle est l'amplitude de ?

Exemples résolus

Trouve l'amplitude de

1

Identifie le coefficient A

En comparant avec

2

Calcule l'amplitude

Amplitude

3

Interprète le résultat

L'onde atteint 3 unités au-dessus et en dessous de la ligne médianeMaximum : 3, Minimum :

Erreurs courantes

Penser que l'amplitude peut être négative

Pourquoi c'est faux: L'amplitude est toujours positive car elle représente une distance. Quand tu vois , l'amplitude est toujours 3.

Correct: Amplitude . Un négatif cause une réflexion, pas une amplitude négative.

Confondre avec la période

Pourquoi c'est faux: Les élèves pensent souvent que est la période. En fait, affecte le degré de compression de l'onde.

Correct: Période . Quand augmente, la période diminue (relation inverse).

Oublier le dans la formule de la période

Pourquoi c'est faux: L'onde sinus/cosinus standard a une période de , pas 1. Tous les calculs de période sont basés sur cela.

Correct: Période , pas . Le vient de la période naturelle du sinus et du cosinus.

Calculer la période de comme

Pourquoi c'est faux: La division par une fraction nécessite d'inverser et de multiplier.

Correct: . Quand , la période est PLUS LONGUE que .

Visuel interactif

Explorateur de fonction lineaire

y = x
Pente (m)1
Ordonnee a l'origine (b)0
b
course
montée

Cercle trigonométrique

Degrés

0°

Radians

0

sin(θ)

0

cos(θ)

1

tan(θ)

0

Coordonnées (cos, sin)

(1, 0)

Clique et fais glisser pour faire tourner l'angle autour du cercle trigonométrique.

Bac à sable interactif

Grapheur interactif

Essayez ces exemples:

y = 2x + 1

m=2, b=1

Calculateur d'expressions

Essayez ceux-ci:

Historique

Aucun calcul encore

Exercices pratiques

16 exercices
Problème 1 sur 16
Facile

Quelle est l'amplitude de ?

Pourquoi c'est important

L'amplitude et la période apparaissent partout où existent des ondes :
  • Ondes sonores : L'amplitude détermine le volume (plus fort = plus grande amplitude), la période détermine la hauteur du son (son plus aigu = période plus courte)
  • Vagues océaniques : L'amplitude est la hauteur des vagues, la période est le temps entre les vagues
  • Électricité : Le courant alternatif a une amplitude (tension) et une période (50 Hz en France = période de seconde)
  • Musique : Chaque note musicale est une onde avec une amplitude et une période spécifiques
  • Lumière : Les différentes couleurs ont des périodes différentes (longueurs d'onde)
Les ingénieurs, musiciens et scientifiques utilisent ces concepts quotidiennement pour concevoir tout, des haut-parleurs aux ponts en passant par les appareils IRM !

Applications dans le monde réel

Ingénierie du son

Les ingénieurs du son ajustent l'amplitude (volume) et la période (hauteur) pour mixer la musique et concevoir des haut-parleurs.

Exemple:

Une grosse caisse produit des ondes avec une longue période (basse fréquence ~60 Hz), tandis qu'une cymbale a une période courte (haute fréquence ~10 000 Hz).

1Essayez vous-même

Un haut-parleur produit un son modélisé par est en secondes. C'est la note La4 (440 Hz).

Quelle est la période de cette onde en secondes ?

Étape 1 : Écrivez l'expression mathématique

Utilise la formule de la période avec :

Électricité et courant

Le courant alternatif (CA) suit un modèle d'onde sinusoïdale. En France, la norme est de 230V à 50 Hz.

Exemple:

La tension peut être modélisée par . L'amplitude est 325V (tension de crête), et la période est seconde.

2Essayez vous-même

Le courant américain utilise 60 Hz au lieu de 50 Hz.

Quelle est la période du courant alternatif américain ?

Étape 1 : Écrivez l'expression mathématique

Calcule :

Points clés

  • 1L'amplitude détermine la hauteur de l'onde (distance de la ligne médiane au sommet)
  • 2La période détermine la largeur d'un cycle complet
  • 3Un plus grand rend l'onde plus haute ; un plus petit la rend plus basse
  • 4Un plus grand comprime l'onde horizontalement ; un plus petit l'étire
  • 5Pour ou : identifie et , puis applique les formules

Questions fréquentes

Si , la fonction devient (une ligne horizontale plate). Il n'y a pas d'onde du tout.
Si , la fonction devient (une ligne horizontale plate). Il n'y a pas d'onde du tout.
Non. La période est une distance (longueur d'un cycle), donc elle est toujours positive. C'est pourquoi nous utilisons dans la formule.
Puisque , la période est . C'est la période « standard » pour le sinus et le cosinus.
Trouve la valeur maximale et la valeur minimale, puis : Amplitude

Glossaire

Amplitude
Le déplacement maximal depuis la ligne médiane d'une onde ; égale dans
Période
La longueur horizontale d'un cycle complet ; égale dans
Fréquence
Le nombre de cycles par unité ; fréquence
Ligne médiane
La ligne horizontale à mi-chemin entre les valeurs maximale et minimale d'une onde
Cycle
Une répétition complète du motif d'une fonction périodique

Carte des formules

Forme générale

ou

Forme standard du sinus et cosinus avec amplitude A et fréquence B

Amplitude

Hauteur de l'onde de la ligne médiane au sommet

Période

Longueur horizontale d'un cycle complet

Fréquence

Nombre de cycles par unité

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