Géométrie
Utiliser la géométrie plane pour démontrer
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Sujet zéro • Série professionnelle
Exercice 5 • 7 points
Le skieur
Dans une station de montagne, une remontée mécanique permet de remonter une forte pente.
Le point de départ D et le point d'arrivée A sont distants de 125 m.
▶ 1. Démontrer que lorsqu'un skieur atteint l'arrivée il s'est élevé de 75 m par rapport au départ.
▶ 2. Lorsqu'on a parcouru 42 m, on atteint le point M.
Que peut-on dire des droites (MP) et (AH) ?
▶ 3. Calculer la longueur MP.
Les clés du sujet
Points du programme
Théorème de Pythagore • Propriétés liant perpendiculaires et parallèles • Théorème de Thalès.
Nos coups de pouce
▶ 1. Le triangle ADH est rectangle en H. Quel théorème peux-tu utiliser pour calculer une longueur connaissant les deux autres ?
▶ 3. Utilise le théorème de Thalès.
Corrigé
▶ 1. ADH est rectangle en H, donc, d'après le théorème de Pythagore, on a :
AH2 + DH2 = AD2
D'après les données de l'exercice, on sait que le segment [AD] mesure 125 mètres et que le segment [DH] mesure 100 mètres. Les longueurs sont exprimées dans la même unité. On peut alors écrire :
AH2 + 1002 = 1252
AH2 + 10 000 = 15 625
AH2 = 15 625 – 10 000 = 5 625
AH = = 75 m
Donc le skieur s'est bien élevé de 75 m.
▶ 2. Les droites (MP) et (AH) sont toutes deux perpendiculaires à la même droite (DH).
On peut utiliser la propriété « Si deux droites sont perpendiculaires à une même troisième droite, alors ces deux droites sont parallèles. »
Donc les droites (MP) et (AH) sont parallèles.
▶ 3. Les droites (MA) et (PH) sont sécantes en D et (MP)//(AH).
On a par conséquent une configuration de Thalès.
D'après le théorème de Thalès, on peut écrire l'égalité suivante :
On remplace les longueurs par les valeurs connues :
Conseil
Pour calculer une longueur manquante, utilise le produit en croix.
On isole la longueur recherchée, ici MP.
On a :
Lorsque le skieur arrive au point M, il s'est donc élevé de 25,2 mètres.