Utiliser la géométrie plane pour démontrer
S’entraîner
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mat3_2206_02_04C
Amérique du Nord • Juin 2022
Géométrie plane
exercice 1
La figure ci-dessous n’est pas à l’échelle.
Les points M, A et S sont alignés.
Les points M, T et H sont alignés.
MH = 5 cm.
MS = 13 cm.
MT = 7 cm.
▶ 1. Démontrer que la longueur HS est égale à 12 cm.
▶ 2. Calculer la longueur AT.
▶ 3. Calculer la mesure de l’angle . On arrondira le résultat au degré près.
▶ 4. Parmi les transformations suivantes, quelle est celle qui permet d’obtenir le triangle MAT à partir du triangle MHS ?
Dans cette question, aucune justification n’est attendue.
▶ 5. Sachant que la longueur MT est 1,4 fois plus grande que la longueur HM, un élève affirme : « L’aire du triangle MAT est 1,4 fois plus grande que l’aire du triangle MHS. »
Cette affirmation est-elle vraie ?
On rappelle que la réponse doit être justifiée.
Les clés du sujet
L’intérêt du sujet
Cet exercice, très complet, te permet de revoir tous les théorèmes importants de géométrie plane.
Nos coups de pouce, question par question
▶ 1. Le triangle HSM est rectangle en H donc, d’après le théorème de Pythagore :
HS2 + HM2 = MS2
rappel
C’est l’hypoténuse qui est le côté isolé dans la formule de Pythagore.
HS2 + 52 = 132
HS2 + 25 = 169
HS2 = 169 – 25 = 144
HS = cm.
▶ 2. Les droites (HT) et (AS) sont sécantes en M. De plus, les droites (HS) et (AT) sont parallèles car deux droites perpendiculaires à une même droite sont parallèles entre elles.
Donc, d’après le théorème de Thalès :
, soit .
Par le produit en croix, on obtient :
AT = cm.
▶ 3. Le triangle HMS est rectangle en H donc :
.
Alors, au degré près, .
▶ 4. C’est une homothétie qui permet d’obtenir le triangle MAT à partir du triangle MHS.
▶ 5. C’est faux. En effet, dans un agrandissement/réduction de rapport k, les aires sont multipliées par k2. Donc, dans ce cas, l’aire est multipliée par 1,42 = 1,96.