Utiliser la géométrie plane pour démontrer
Géométrie
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mat3_1806_07_05C
France métropolitaine • Juin 2018
Exercice 2 • Série professionnelle • 20 points
Courses à la voile
Les courses à la voile regroupent des bateaux de différentes catégories. L'une de ces catégories, pour les voiliers monocoques, est la CLASS 40.
▶ 1. Les bateaux de la catégorie CLASS 40 ont une longueur égale à 40 pieds. Un pied est égal à 30,68 cm. Déterminer, en mètres, la longueur de ces bateaux. Arrondir au cm.
Schéma simplifié du génois
▶ 2. L'une des voiles autorisées sur ces bateaux est le génois (voir le schéma ci-contre pour effectuer les calculs demandés).
Les points A, B, C et D sont alignés. Les points A, F et E sont alignés.
Le point F se situe au milieu du segment [AE].
AE = 12,836 m
CE = 5,900 m
AD = 13,609 m
a) Montrer que les droites (BF) et (CE) sont parallèles.
b) Calculer la longueur du segment [BF].
c) Calculer, au m2 près, la surface de la voile.
Remarque : le schéma n'est pas à l'échelle.
Les clés du sujet
Points du programme
Calcul avec des grandeurs mesurables • Théorème de Thalès • Calcul d'aire.
Nos coups de pouce
▶ 2. a) Utilise le théorème suivant : « Si deux droites sont perpendiculaires à une même troisième, alors elles sont parallèles entre elles ».
b) Applique le théorème de Thalès en justifiant son application.
c) Applique la formule donnant l'aire d'un triangle : .
Corrigé
attention !
Nous savons que 100 cm = 1 m.
La longueur des bateaux doit être donnée en mètres.
▶ 1. Un pied est égal à 30,68 cm. Donc 40 pieds correspondent à 30,68 × 40 soit 1 227,2 cm.
Nous savons que 100 cm = 1 m, donc 40 pieds correspondent à 12,272 m.
Conclusion : la longueur d'un bateau de le catégorie CLASS 40 est de 12,27 m, valeur arrondie au cm.
▶ 2. a) D'après le codage de la figure, nous savons que les droites (BF) et (CE) sont perpendiculaires à la droite (AD). Les droites (BF) et (CE) sont donc parallèles entre elles.
b) Puisque le point F est le milieu du segment [AE], alors . Les points A, F, E sont alignés dans le même ordre que les points A, B et C. De plus les droites (BF) et (CE) sont parallèles. Nous pouvons appliquer le théorème de Thalès et écrire .
Alors et en particulier .
Le « produit en croix » donne soit .
c) Dans le triangle AED, la droite (EC) est la hauteur issue de E car cette droite est perpendiculaire à la droite (AD).
valeur arrondie au m2.