S’entraîner
Utiliser la géométrie plane pour démontrer
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mat3_2106_13_01C
Polynésie française • Juin 2021
Géométrie classique
exercice 3
Sur la figure ci-dessous, qui n’est pas en vraie grandeur, le point C est le point d’intersection des droites (BE) et (AD).
▶ 1. Démontrer que le triangle ABC est rectangle en C.
▶ 2. Calculer l’aire du triangle ABC.
▶ 3. Calculer une valeur approchée au degré près de l’angle .
▶ 4. Calculer le périmètre du triangle CDE.
▶ 5. Les droites (AB) et (DE) sont-elles parallèles ?
Les clés du sujet
L’intérêt du sujet
Cet exercice est un grand classique de géométrie : tu vas pouvoir revoir tous les théorèmes fondamentaux de géométrie plane de collège.
Nos coups de pouce, question par question
▶ 1. [AB] est le plus grand côté.
AB2 = 172 = 289
AC2 + BC2 = 82 + 152 = 64 + 225 = 289
Donc AB2 = AC2 + BC2 et, d’après la réciproque du théorème de Pythagore, ABC est rectangle en C.
▶ 2. Comme ABC est rectangle en C :
Aire (ABC) = = 60 cm2.
▶ 3. ABC est rectangle en C donc :
.
Donc .
remarque
N’importe laquelle des trois formules de trigonométrie est applicable.
▶ 4. Les angles et sont opposés par le sommet donc égaux. Puisque = 90°, = 90° et DCE est ainsi rectangle en C.
D’après le théorème de Pythagore on a :
DE2 = DC2 + CE2
132 = DC2 + 122
169 = DC2 + 144
DC2 = 169 – 144 = 25
Donc DC = = 5 cm.
On a alors périmètre (CDE) = CD + DE + EC = 5 + 13 + 12 = 30 cm.
rappel
Le périmètre d’un triangle est la somme des longueurs de ses côtés.
▶ 5. Les droites (BE) et (AD) sont sécantes en C.
et
On a, avec le produit en croix : 12 × 8 ≠ 15 × 5.
On en déduit que .
Donc les droites (AB) et (DE) ne sont pas parallèles.