S'entraîner
Utiliser la géométrie plane pour démontrer
59
mat3_1906_06_06C
Centres étrangers • Juin 2019
Les étagères
Exercice 5
Dans l'exercice suivant, les figures ne sont pas à l'échelle.
Un décorateur a dessiné une vue de côté d'un meuble de rangement composé d'une structure métallique et de plateaux en bois d'épaisseur 2 cm, illustré par la figure 1.
Les étages de la structure métallique de ce meuble de rangement sont tous identiques et la figure 2 représente l'un d'entre eux.
On donne :
OC = 48 cm ; OD = 64 cm ; OB = 27 cm ; OA = 36 cm et CD = 80 cm ;
les droites (AC) et (CD) sont perpendiculaires.
▶ 1. Démontrer que les droites (AB) et (CD) sont parallèles.
▶ 2. Montrer par le calcul que AB = 45 cm.
▶ 3. Calculer la hauteur totale du meuble de rangement.
Les clés du sujet
L'intérêt du sujet
Cet exercice regroupe les « grands théorèmes » du collège : le théorème de Thalès (ainsi que sa réciproque) et le théorème de Pythagore.
Nos coups de pouce, question par question
▶ 1. Calculons :
et . Donc .
Les points O, A, D sont alignés dans le même ordre que les points O, B, C. De plus . D'après la réciproque du théorème de Thalès les droites (AB) et (CD) sont parallèles.
▶ 2. Les points O, A, D sont alignés dans le même ordre que les points O, B, C et les droites (AB) et (CD) sont parallèles. Nous pouvons appliquer le théorème de Thalès et écrire
soit .
Un produit en croix permet d'écrire .
.
▶ 3. Calculons AC.
Les droites (AC) et (CD) sont perpendiculaires, donc le triangle ACD est rectangle en C. Appliquons le théorème de Pythagore : AC2 + DC2 = AD2 ou encore AC2 = AD2 – DC2.
Mais AD = OA + OD = 36 + 64 donc AD = 100 cm.
Alors AC2 = et cm.
Notons H la hauteur totale du meuble de rangement.
attention !
Ne pas oublier de tenir compte de l'épaisseur des 5 étagères.
Cette étagère possède 5 plateaux en bois de 2 cm d'épaisseur et 4 éléments d'armature tels que [AC].
Nous avons H = 4 × 60 + 5 × 2 = 250 cm soit .