Secondaire:

Pré-calcul 120A

Le cours Pré-calcul 120A jette les bases du calcul différentiel et intégral et comprend l’algèbre, la trigonométrie et les fonctions. Les élèves se familiariseront avec l’évaluation, la transformation, la représentation graphique et les fonctions inverses; ils étendront leurs compétences en algèbre aux expressions logarithmiques et exponentielles; ils utiliseront le cercle trigonométrique pour acquérir une compréhension des relations et identités trigonométriques. Les connaissances préalables en algèbre et en géométrie servent de base aux concepts présentés dans le cours Pré-calcul 120A et s’appuient directement sur les notions abordées dans le cours Pré-calcul 110. Ce cours permet d’acquérir les compétences préparatoires au calcul différentiel et intégral; il complète le cours Pré-calcul 120B et en est un cours co-requis.

Les sujets abordés comprennent les graphiques de fonctions et les équations associées; les fonctions inverses, radicales, exponentielles et logarithmiques; les angles en position standard en degrés et en radians; le cercle trigonométrique; les rapports trigonométriques et les équations du sinus, du cosinus et de la tangente pour résoudre des problèmes; les identités trigonométriques.

Le cours Pré-calcul 110 est recommandé avant de s’inscrire au cours Pré-calcul 120A.

CONTEXTES ET CONCEPTS

Stratégies

  • Utiliser des algorithmes, des stratégies de réflexion et le raisonnement pour explorer des idées mathématiques.
  • Utiliser la technologie pour explorer, estimer, vérifier et visualiser des concepts mathématiques.
  • Choisir l’approche la plus efficace de manière stratégique et avec flexibilité.
  • Déterminer la pertinence des solutions et vérifier leur exactitude.
  • Modéliser mathématiquement pour donner un sens aux phénomènes.

Processus

  • Règles de dérivation mathématique et algorithmes
  • Utilisation de la calculatrice
  • Utilisation des simulations
  • Flexibilité graphique grâce aux transformations (étirement et translation)
  • Utilisation du domaine, de l’image et des valeurs interdites
  • Utilisation des points d’essai et des valeurs critiques
  • Conversion entre formats, représentations et équivalents
  • Similitude
  • Formulation et utilisation des inverses pour obtenir des solutions

Maîtrise

  • Règle de CAST
  • Test des lignes horizontales
  • Valeur absolue
  • Points invariants
  • Fonctions exponentielles
  • Fonctions logarithmiques
  • Fonctions périodiques
  • Courbes sinusoïdales
  • Degrés et radians
  • Coordonnées polaires
  • Longueurs d’arc
  • Angles coterminaux
  • Identités trigonométriques
  • Algèbre avec exposants et logarithmes, et lois associées

Communication

  • Exprimer des relations mathématiques à l’aide de constantes, de variables et de fonctions.
  • Formuler et justifier des arguments mathématiques.
  • Représenter des idées mathématiques à l’aide de formes symboliques, graphiques et numériques.
  • Communiquer des idées oralement en utilisant le langage mathématique.
12e Année

Volet : Les relations et les fonctions

Grande idée : Raisonnement algébrique et graphique

Descripteur de compétence : Analyser les transformations de fonctions.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

  • Classer les transformations appliquées aux graphiques ou aux équations de fonctions.
  • Décrire les effets des transformations en comparant le graphique 𝑦 = a𝑓(b(𝑥 − ℎ)) + 𝑘 au graphique 𝑦 = 𝑓(𝑥).
  • Décrire les transformations de fonctions en utilisant la notation fonctionnelle.
  • Décrire les transformations de fonctions en utilisant le langage mathématique.
  • Esquisser le graphique de y = a𝑓(b(𝑥 − ℎ)) + 𝑘 à partir d’un croquis donné de la fonction 𝑦 = 𝑓(𝑥) où l’équation de 𝑦 = 𝑓(𝑥) n’est pas donnée.
  • Écrire l’équation d’une fonction dont le graphique est transformé à partir du graphique 𝑦 = 𝑓(𝑥).
  • Écrire l’équation d’une fonction transformée à partir des descriptions des transformations appliquées à 𝑦 = 𝑓(𝑥).

Descripteur de compétence : Analyser les fonctions inverses.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

  • Décrire les effets sur les points de coordonnées et/ou les fonctions lorsqu’ils sont réfléchis par rapport à la droite 𝑦 = 𝑥.
  • Esquisser la réflexion de 𝑦 = 𝑓(𝑥) par la droite 𝑦 = 𝑥 en fonction d’un graphique ou d’une équation de 𝑓(𝑥).
  • Écrire l’équation d’une fonction en fonction d’un graphique de sa réflexion par rapport à la droite 𝑦 = 𝑥.
  • Expliquer comment le graphique de la droite 𝑦 = 𝑥 peut être utilisé pour esquisser l’inverse d’une relation.
  • Expliquer comment la transformation (𝑥, 𝑦) → (𝑦, 𝑥) peut être utilisée pour esquisser l’inverse d’une relation.
  • Justifier si la réflexion d’une fonction par rapport à y = x est une fonction.
  • Esquisser le graphique de la fonction inverse à partir du graphique de la fonction.
  • Déterminer les restrictions du domaine d’une fonction pour que son inverse soit une fonction.
  • Déterminer la fonction inverse à partir d’un graphique y = 𝑓(𝑥).
  • Déterminer algébriquement la fonction inverse étant donné l’équation y = 𝑓(𝑥).
  • Expliquer les relations entre 𝑓(𝑥) et la fonction inverse de 𝑓(𝑥).
  • Déterminer si deux fonctions sont inverses l’une de l’autre algébriquement et/ou graphiquement, y compris les fonctions déjà abordées et celles du cours Pré-calcul 120A.
  • Appliquer les propriétés des fonctions inverses aux graphiques des fonctions trigonométriques.

Descripteur de compétence : Analyser les fonctions radicales.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

  • Déterminer les caractéristiques des fonctions radicales, notamment leur domaine, leur image et les coordonnées à l’origine.
  • Esquisser le graphique de la fonction y = a b ( x h ) + k en appliquant des transformations au graphique de la fonction y = x
  • Expliquer pourquoi le domaine et l’image de la fonction 𝑦 = 𝑓(𝑥), et sa fonction racine carrée y = x , peuvent être différents
  • Déterminer les expressions radicales à partir de graphiques donnés.
  • Généraliser les caractéristiques entre les fonctions radicales et leurs indices.

Descripteur de compétence : Analyser les fonctions exponentielles.

Compétences globales : PCRP

Indicateurs de réussite :

  • Déterminer les caractéristiques des fonctions exponentielles, notamment le domaine, l’image, les coordonnées à l’origine et les équations de leurs asymptotes horizontales.
  • Esquisser le graphique d’une fonction exponentielle en appliquant des transformations au graphique.
  • Déterminer les équations exponentielles qui représentent les graphiques donnés.

Descripteur de compétence : Analyser les fonctions logarithmiques.

Compétences globales : PCRP

Indicateurs de réussite :

  • Déterminer les caractéristiques des fonctions logarithmiques, notamment le domaine, l’image, les coordonnées à l’origine et les équations de leurs asymptotes.
  • Esquisser le graphique de la fonction  y = a log c ( b ( x h ) ) + k en appliquant des transformations au graphique de la fonction y = log c x
  • Déterminer les équations logarithmiques qui représentent les graphiques donnés.

Volet : Nombre

Grande idée : Sens du nombre

Descripteur de compétence : Évaluer les expressions logarithmiques et exponentielles.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

  • Convertir des expressions de la forme logarithmique à la forme exponentielle et vice versa.
  • Déterminer la valeur exacte d’un logarithme sans aide technologique.
  • Justifier la valeur estimée d’un logarithme à l’aide de points de repère.
  • Approximer les valeurs des logarithmes naturels ou des puissances de base 𝑒 avec une aide technologique.

Grande idée : Algèbre

Descripteur de compétence : Appliquer les lois logarithmiques pour résoudre des problèmes.

Compétences globales : PCRP

Indicateurs de réussite :

  • Généraliser les lois logarithmiques à l’aide d’exemples numériques et des lois des exposants.
  • Développer des expressions logarithmiques avec des entrées variables et numériques à l’aide des lois logarithmiques.
  • Condenser des expressions logarithmiques avec des entrées variables et numériques à l’aide des lois logarithmiques.
  • Écrire des expressions logarithmiques équivalentes avec des bases différentes.

Descripteur de compétence : Résoudre des problèmes comportant des équations exponentielles et logarithmiques.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

  • Déterminer les solutions d’équations exponentielles dont les expressions peuvent être réécrites avec la même base entière.
  • Déterminer les solutions d’équations exponentielles dont les bases ne sont pas des puissances les unes des autres.
  • Expliquer pourquoi une valeur obtenue en résolvant des équations logarithmiques peut être étrangère.
  • Modéliser les phénomènes à l’aide de fonctions exponentielles.
  • Interpréter des caractéristiques de fonctions pour résoudre des problèmes contextuels liés aux études postsecondaires, au marché du travail et à la vie quotidienne.
  • Résoudre les problèmes de croissance et de décroissance exponentielles.
  • Résoudre des problèmes d’application financière comprenant des équations exponentielles.
  • Résoudre des problèmes portant sur 𝑒x et ln x.

Volet : Forme et espace

Grande idée : Trigonométrie

Descripteur de compétence : Représenter les angles en position standard.

Compétences globales : PCRP

Indicateurs de réussite :

  • Esquisser les angles en position standard (positifs ou négatifs).
  • Esquisser les angles en position standard avec des mesures exprimées sous la forme 𝑘 π radians où 𝑘 est un nombre rationnel.
  • Convertir les mesures d’angles entre radians (valeur exacte ou approximation décimale) et degrés.
  • Déterminer l’angle de référence à partir de mesures d’angles données.
  • Déterminer les angles coterminaux dans des domaines donnés.
  • Déterminer la forme générale de tous les angles coterminaux étant donné les angles.
  • Résoudre des problèmes en utilisant la relation entre la mesure en radians d’un angle en position standard et la longueur de l’arc de cercle de rayon r.

Descripteur de compétence : Concevoir l’équation du cercle trigonométrique.

Compétences globales : PCRP

Indicateurs de réussite :

  • Formuler l’équation du cercle trigonométrique à partir du théorème de Pythagore.
  • Décrire les six rapports trigonométriques à l’aide d’un point 𝑃(𝑥, 𝑦) qui représente l’intersection du côté terminal d’un angle et du cercle trigonométrique.
  • Généraliser l’équation d’un cercle de centre (0, 0) et de rayon 𝑟, et des cercles dont le centre n’est pas à l’origine et le rayon 𝑟.

Descripteur de compétence : Résoudre des problèmes en utilisant les rapports trigonométriques pour les angles.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

  • Déterminer la valeur approximative d’un rapport trigonométrique pour un angle quelconque avec une aide technologique.
  • Déterminer la valeur exacte d’un rapport trigonométrique pour des angles particuliers.
  • Justifier les stratégies utilisées pour déterminer la valeur exacte des rapports trigonométriques.
  • Déterminer les angles dans un domaine spécifié en fonction de la valeur d’un rapport trigonométrique.
  • Déterminer les valeurs exactes des rapports trigonométriques étant donné les coordonnées d’un point situé sur le côté terminal d’un angle en position standard.
  • Déterminer les angles dans un domaine spécifié étant donné un point sur le côté terminal d’un angle en position standard.
  • Déterminer les valeurs exactes des rapports trigonométriques étant donné la valeur d’un rapport trigonométrique dans un domaine spécifié.

Descripteur de compétence : Résoudre des problèmes à l’aide des fonctions sinus, cosinus et tangente.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

  • Esquisser le graphique de 𝑦 = sin 𝑥, 𝑦 = cos 𝑥, et 𝑦 = tan 𝑥.
  • Déterminer les caractéristiques de 𝑦 = 𝑎 sin 𝑏(𝑥 − 𝑐) + 𝑑, 𝑦 =𝑎 cos 𝑏(𝑥 − 𝑐) + 𝑑, ou 𝑦 = tan 𝑥 avec un graphique.
  • Déterminer les caractéristiques de 𝑦 = 𝑎 sin 𝑏(𝑥 − 𝑐) + 𝑑, 𝑦 =𝑎 cos 𝑏(𝑥 − 𝑐) + 𝑑, ou 𝑦 = tan 𝑥 avec une équation.
  • Décrire comment les transformations modifient les graphiques des fonctions sinusoïdales.
  • Esquisser des graphiques de la forme 𝑦 = 𝑎 sin 𝑏(𝑥 − 𝑐) + 𝑑 ou 𝑦 =𝑎 cos 𝑏(𝑥 − 𝑐) + 𝑑 sans aide technologique.
  • Déterminer les fonctions sinus et cosinus qui représentent les graphiques donnés.
  • Modéliser les phénomènes cycliques à l’aide de fonctions sinusoïdales.
  • Analyser un graphique de fonctions trigonométriques pour résoudre un problème.

Descripteur de compétence : Résoudre des équations trigonométriques.

Compétences globales : PCRP

Indicateurs de réussite :

  • Vérifier si une valeur donnée est une solution d’une équation trigonométrique.
  • Résoudre des équations trigonométriques du premier degré (c’est-à-dire une ou plusieurs étapes pour résoudre l’équation).
  • Résoudre des équations trigonométriques du second degré.
  • Déterminer la ou les solutions approchées d’équations trigonométriques du premier et du second degré à domaine restreint avec une aide technologique.
  • Déterminer la solution générale approchée d’équations trigonométriques du premier et du second degré données avec une aide technologique.

Descripteur de compétence : Démontrer des identités trigonométriques.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

  • Vérifier numériquement les identités trigonométriques.
  • Expliquer pourquoi la vérification de l’égalité entre les deux membres d’une identité trigonométrique pour des valeurs données ne suffit pas pour conclure que l’identité est valable.
  • Déterminer les valeurs interdites d’une identité trigonométrique à l’aide d’identités trigonométriques connues.
  • Démontrer algébriquement qu’une identité trigonométrique donnée est valide.
  • Déterminer la valeur exacte d’un rapport trigonométrique en utilisant les identités de somme, de différence ou d’angle double pour des angles donnés.