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Géométrie classique

Polynésie française • Juin 2021

Géométrie classique

exercice 3

15 min

21 points

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).

mat3_2106_13_01C_01

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 BAC^.

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

Tableau de 5 lignes, 2 colonnes ;Corps du tableau de 5 lignes ;Ligne 1 : ▶ 1. Utiliser le théorème de Pythagore; Vérifie que le carré du plus grand côté est bien égal à la somme des carrés des deux plus petits côtés.; Ligne 2 : ▶ 2. Calculer l’aire d’un triangle rectangle; La formule est : Aire = base × hauteur2.; Ligne 3 : ▶ 3. Connaître les formules de trigonométrie; Dans un triangle rectangle, d’angle aigu A^, tu peux utiliser les formules suivantes :cos(A^)=côté adjacent à A^hypoténuse ;sin(A^)=côté opposé à A^hypoténuse ;tan(A^)=côté opposé à A^côté adjacent à A^.; Ligne 4 : ▶ 4. Calculer un périmètre avec le théorème de Pythagore; Utilise le théorème de Pythagore dans le triangle CDE rectangle en C.; Ligne 5 : ▶ 5. Utiliser le théorème de Thalès; Vérifie si les quotients CECB et CDCA sont égaux.;

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) = AC×BC2=15×82 = 60 cm2.

3. ABC est rectangle en C donc :

cos(A^)=côté adjacent à A^hypoténuse=ACAB=817.

Donc A^=arccos81762°.

remarque

N’importe laquelle des trois formules de trigonométrie est applicable.

4. Les angles BCA^ et DCE^ sont opposés par le sommet donc égaux. Puisque BCA^ = 90°, DCE^ = 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 = 25 = 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.

CECB =1215 et CDCA=58

On a, avec le produit en croix : 12 × 8 ≠ 15 × 5.

On en déduit que CECBCDCA.

Donc les droites (AB) et (DE) ne sont pas parallèles.

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