TRIANGLE RECTANGLE - CHAPITRE G1. 23 Je rédige et je calcule. 19 Carré, racine carrée

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1 19 arré, racine carrée est un triangle rectangle en tel que : = 3 cm et = 1 cm. a. Joseph a écrit : «² = ; ² = 8 donc = 4 cm». Indique et analyse ses erreurs. b. alcule ² puis en utilisant la touche racine carrée de ta calculatrice, donne la valeur de approchée par défaut au millimètre près. 23 Je rédige et je calcule a. e triangle MNP est rectangle en M avec MN = 5,2 m et MP = 4,8 m. alcule la valeur de NP arrondie au dixième. b. alcule R dans le triangle RS, rectangle en tel que : S = 60 mm et RS = 10,9 cm. c. alcule. onne la valeur approchée par excès au centième près. 6,8 cm 5,2 cm 20 Soit un triangle rectangle en. a. Écris l'égalité de Pythagore pour ce triangle. b. On donne : = 450 mm et = 360 mm. alcule ² puis, en utilisant la touche racine carrée de ta calculatrice, la longueur. c. alcule avec = 4,5 dm et = 2,7 dm. 21 MR est un triangle rectangle en. a. Écris l'égalité de Pythagore pour ce triangle. b. e tableau suivant présente plusieurs cas de dimensions du triangle MR. Recopie et complète-le en écrivant le détail de tes calculs (tu arrondiras au dixième si nécessaire) : n 1 n 2 n 3 n 4 n 5 MR ,3 cm 9,1 cm 7 m R 15 cm 7,7 cm... 9 cm... m M 8 cm 36 dm 2,8 cm cm 22 est un triangle rectangle en tel que : = 48 mm et = 64 mm. a. onstruis ce triangle en vraie grandeur. b. Quelle longueur peux-tu calculer avec le théorème de Pythagore? alcule cette longueur en rédigeant. Vérifie la cohérence de ton calcul sur ta figure. c. Reprends les questions précédentes avec le triangle MO rectangle en M tel que O = 7,4 cm et M = 2,4 cm. 146 M R RIN RN - PIR 1 24 alcule la valeur arrondie au millimètre de : a. la longueur de la diagonale d'un carré de côté 5 cm ; b. la longueur de la diagonale d'un rectangle dont les dimensions sont 8,6 cm et 5,3 cm ; c. la longueur du côté d'un carré de diagonale 100 m. 25 Saut d'obstacle héo veut franchir, avec une échelle, un mur de 3,50 m de haut devant lequel se trouve un fossé rempli d'eau, d'une largeur de 1,15 m. a. ais un schéma de la situation. b. Il doit poser l'échelle sur le sommet du mur. Quelle doit être la longueur minimum de cette échelle? rrondis au cm. 26 Jardinage Un massif de fleurs a la forme d'un triangle rectangle et le jardinier veut l'entourer d'une clôture. u moment de l'acheter, il s'aperçoit qu'il a oublié de mesurer un des côtés de l'angle droit. es deux seules mesures dont il dispose sont, en mètres : 6,75 et 10,59. a. -t-il besoin d'aller mesurer le côté manquant? b. ide-le à calculer la longueur de la clôture qu'il doit acheter. 27 e cric e cric d'une voiture a la forme d'un losange de 21 cm de côté. À quelle hauteur soulève-t-il la voiture 32 cm lorsque la diagonale horizontale mesure 32 cm? rrondis au mm.

2 28 'arc pour enfant a corde élastique a une longueur de 60 cm au repos. a. Quelle est la nouvelle longueur de la corde si on l'écarte de 11 cm en la tirant par son milieu? rrondis au cm. b. Il est conseillé de ne pas tirer la corde de plus de 8 cm. Quel est, en cm, l'écartement maximal conseillé? 29 Sur la figure ci-contre : = 1,5 cm ; = 6 cm et = 12 cm. a. alcule la valeur arrondie au mm de. b. alcule, en justifiant, la valeur exacte de. 30 ans un quadrilatère N R 10,5 cm I 6 cm émontre que NR = I. Justifie toutes les étapes. 31 S est un triangle isocèle en S tel que S = 4,5 cm et = 5,4 cm. a. alcule la longueur de la hauteur relative à la base []. b. éduis-en l'aire de ce triangle. 32 alcule la mesure, approchée par excès au dixième près, de la hauteur d'un triangle équilatéral de côté 7 cm. éduis-en son aire. 34 Rectangle ou non? a. e triangle XYZ est tel que XY = 29,8 cm ; YZ = 28,1 cm ; XZ = 10,2 cm. xplique pourquoi il n'est pas rectangle. b. Soit le triangle tel que : = 13,1 cm ; = 11,2 cm ; = 6,6 cm. onstruis ce triangle en vraie grandeur. st-il rectangle? Justifie ta réponse. Réciproque du théorème de Pythagore 35 Soit le triangle MNP tel que MN = 3 cm ; NP = 5 cm et PM = 4 cm. a. onstruis ce triangle en vraie grandeur. b. n utilisant ton équerre, peux-tu affirmer que ce triangle est rectangle? c. ais les calculs nécessaires pour pouvoir conclure. Écris le théorème utilisé. 36 onne tous les triangles rectangles dont les mesures des côtés sont parmi les valeurs suivantes : 6 cm ; 8,2 cm ; 10 cm ; 1,8 cm ; 5 cm ; 8 cm. 37 ans chacun des cas ci-dessous : Identifie le plus long côté du triangle ; alcule, d'une part, le carré de la longueur de ce côté ; alcule, d'autre part, la somme des carrés des longueurs des deux autres côtés ; ompare les résultats obtenus et conclus. a. = 4,5 cm ; = 6 cm ; = 7,5 cm. b. = 3,6 cm ; = 6 cm ; = 7 cm. c. =64 mm ; = 72 mm ; = 65 mm. d. = 3,2 dam ; = 25,6 m ; = 19,2 m. 33 vec des angles e triangle est rectangle en : = 7 cm et = 45. a. alcule la mesure de l'angle. b. alcule, en justifiant, et (tu arrondiras au mm) pprendre à rédiger ans chacun des cas suivants, démontre que le triangle est un triangle rectangle. Précise à chaque fois en quel point. a. = 52 cm ; = 39 cm et = 65 cm. b. = 3,25 m ; = 3,97 m et = 2,28 m. c. = 8,9 dm ; = 3,9 dm et = 80 cm. d. = 33 mm ; = 65 mm et = 56 mm. PIR 1 - RIN RN 147

3 39 Jouer au professeur! Voici l'énoncé d'un problème : est un triangle tel que = 25 cm ; = 24 cm et = 7 cm. émontre que le triangle est un triangle rectangle. Quentin a rédigé sur sa copie le texte : 43 u parallélogramme au losange OS est un parallélogramme tel que : O = 58 mm ; S = 80 mm et O = 84 mm. émontre que OS est un losange. 44 leurs sur une étagère Sur un mur vertical, rnaud a installé une étagère pour y poser des pots de fleurs. es mesures qu'il a utilisées sont les suivantes : = 42 cm ; = 58 cm et = 40 cm. 'étagère d'rnaud est-elle horizontale? Justifie. a. xplique pourquoi le raisonnement de Quentin est faux. b. Recopie la démonstration de Quentin en la corrigeant. 40 omparaison Voici ce que l'on peut voir sur une copie : «² = 3,64² ² = 13,2496 ² + ² = 0,27² + 3,65² ² + ² = 0, ,3225 ² + ² = 13,3954 onc ² ² + ². 'après le théorème de Pythagore, n'est pas rectangle.» st-ce juste? Justifie ta réponse et corrige cette copie le cas échéant. 41 e triangle OUI est tel que : UI = 5 cm ; UO = 1,4 cm et OI = 4,8 cm. a. onstruis ce triangle en vraie grandeur. b. Par la symétrie de centre O, construis les points et N symétriques respectifs des points U et I. c. Quelle semble être la nature de NUI? émontre ta conjecture. 42 u parallélogramme au rectangle On considère le parallélogramme S 7 cm SOP ci-contre 5,25 cm dessiné à main levée. P O émontre que le parallélogramme SOP est un rectangle ,75 cm RIN RN - PIR 1 45 onstruction d'un mur Pour apprendre son métier, un apprenti maçon a monté un mur en briques de 0,90 m de hauteur. Son patron arrive pour vérifier 1 m son travail : il marque un point sur le mur à 80 cm du sol et un point à 60 cm du pied du mur. Il sol mesure alors la distance entre les points et et il obtient 1 m. 'apprenti a-t-il bien construit son mur perpendiculaire au sol? Justifie. 46 roites perpendiculaires eux droites (d 1) et (d 2) sont sécantes en O ; M est un point de (d 1) tel que : OM = 11,9 cm et N est un point de (d 2) tel que : ON = 12 cm. On sait d'autre part que : MN = 16,9 cm. émontre que les droites (d 1) et (d 2) sont perpendiculaires. 47 e collier de lémence lémence possède un collier qui contient 12 perles espacées régulièrement. lle affirme pouvoir vérifier à l'aide de son collier qu'un triangle est rectangle. Pour cela, elle a besoin de former un triangle et de tendre son collier. lle numérote ses perles de 1 à 12. a. essine le collier de lémence dans une position qui lui permet d'obtenir un angle droit. b. xplique et justifie ton choix

4 48 [S] est un diamètre du cercle ; RS = 5,4 cm et S = 7,2 cm. alcule R en justifiant (tu arrondiras au mm). 49 alcule, en justifiant, la valeur approchée par défaut de au centième près. 50 Points cocycliques? e triangle RO est tel que R = 8,5 cm ; RO = 1,3 cm et O = 8,4 cm. a. ais une figure en vraie grandeur. e triangle est-il rectangle? Justifie ta réponse. b. Place un point N tel que RN = 7,7 cm et N = 3,6 cm. es points R, O, N et sont-ils sur un même cercle? Justifie ta réponse. 51 est un triangle rectangle en tel que : = 5 cm et = 8 cm. a. alcule (arrondis au mm). b. est un point tel que : = 20 cm et = 19 cm. est-il unique? c. Montre que le triangle est rectangle. Précise en quel point. d. éduis-en que les points, et sont alignés. 52 xtrait du revet est un triangle tel que : = 7,5 cm ; = 5,8 cm ; = 4,5 cm et = 6 cm, avec []. a. aire une figure en vraie grandeur. b. émontrer que est rectangle en. c. alculer le périmètre et l'aire du triangle. 53 Quadrillage e triangle ZU est-il rectangle? Si oui, précise en quel point et justifie ta réponse. Z 3 m S K 5 m 6 cm R 7,5 cm U 5,8 cm 4,5 cm 54 ttention aux valeurs utilisées! a figure ci-dessous n'est pas en vraie grandeur, les points M, et sont alignés et on dispose des longueurs suivantes : = 46 mm ; = 23 mm ; M = 92 mm. M a. alcule la longueur puis la longueur M. b. émontre que le triangle M est rectangle en. c. alcule l'aire du triangle M de deux façons différentes. 55 vec l'intersection de deux cercles On considère deux cercles ( ) et ( ) de centres respectifs et. es points et sont leurs deux points d'intersection. a droite () recoupe le cercle ( ) en et le cercle ( ) en. a droite () recoupe ( ) en et ( ) en. ( ) a. émontre que les droites () et () sont perpendiculaires. e même, que peux-tu dire des droites () et ()? b. émontre que les points, et sont alignés. c. Quelle est la nature de? Justifie. d. émontre que les points,, et sont cocycliques, c'est-à-dire situés sur un même cercle (tu préciseras un diamètre de ce cercle). 56 vec des angles [] est un diamètre du cercle circonscrit au triangle N, [N] est une médiane et [N] une hauteur de ce triangle. On sait d'autre part que : N = 55. onne, en justifiant, la mesure de chacun des angles suivants : N ; N ; N ; N ; N. ( ) N PIR 1 - RIN RN 149

5 57 xtrait du revet es points, O, et sont alignés. = 15 cm ; O = O = 3 cm ; O = 6 cm. es droites () et (O) sont perpendiculaires. O a. onstruire la figure en vraie grandeur. b. Montrer que ² = 45 et que ² = 180. c. Montrer que les droites () et () sont perpendiculaires. d. racer le cercle de diamètre [], il coupe () en. e. Montrer que le triangle est rectangle. f. Montrer que les droites () et () sont parallèles. 58 istoire de cercles [] est un segment de 6 cm de longueur et O est son milieu. M et N sont deux points tels que OM soit un triangle équilatéral et est le milieu de [ON]. a. ais la figure en vraie grandeur. b. Montre que OMN est un triangle rectangle. c. alcule la valeur arrondie de MN au centième de cm. d. onstruis le cercle circonscrit à chacun des triangles M et OMN. On note le deuxième point d'intersection de ces cercles. e. Montre que OM est un losange. 59 xtrait du revet est un triangle tel que = 4,2 cm ; = 5,6 cm et = 7 cm. a. émontrer que est un triangle rectangle. b. alculer son aire. c. On sait que si R est le rayon du cercle circonscrit à un triangle dont les côtés ont pour longueurs a, b, c données en cm, l'aire de ce triangle est égale à abc 4R. n utilisant cette formule, calculer le rayon du cercle circonscrit à. d. Pouvait-on prévoir ce résultat? Justifier. 60 a tige a tige [] mesure 10 cm. lle se déplace lorsque glisse le long de [] et le long de []. a. Quel est le centre du cercle circonscrit au triangle? b. Quelle figure décrit le point I, milieu de [], lorsque la tige [] se déplace? 61 ongueur de câble Une pièce d'une maison a la forme d'un pavé droit dont les dimensions sont : = 5 m ; = 2,5 m et = 4 m. Un bricoleur doit amener un câble du point au point, milieu de []. Il hésite entre les deux possibilités marquées en couleur sur la figure, sachant que est le milieu de [] : en bleu, de vers puis de vers ; en violet, de vers puis de vers. a. ans lequel des deux cas utilisera-t-il le moins de câble? Justifie. b. onstruis sur une même figure, à l'échelle 1/100, les faces et. Représente les deux possibilités pour le passage du câble. c. e bricoleur veut utiliser le moins de câble possible. Sur la figure précédente, représente le passage du câble de longueur minimum. Justifie ton tracé et calcule cette longueur. 62 grandissement, réduction a. émontre que le triangle MI tel que : M = 6 cm ; MI = 10 cm et I = 8 cm est rectangle. b. On multiplie les trois mesures du triangle par 0,8 pour avoir le triangle 'M'I'. e triangle obtenu est-il rectangle? Même question si les mesures de MI sont multipliées par 3. c. Soit un triangle rectangle dont les mesures, dans une même unité, sont notées a, b et c. On suppose que : a > b > c. Quelle relation a-t-on entre a, b et c? d. émontre que, si on multiplie a, b et c par un même nombre positif non nul k, le triangle obtenu est encore rectangle. I () () 150 RIN RN - PIR 1

6 2,5 m 63 e bon format Pour répertorier ses moniteurs, un brocanteur relève leurs caractéristiques, notamment leurs longueurs et leurs largeurs : 1 = 30,6 cm et l 1 = 23 cm ; 2 = 34,6 cm et l 2 = 26 cm. Or, dans son logiciel, la taille des moniteurs est répertoriée selon la diagonale des écrans en pouces. l d a. Sachant qu'un pouce (noté 1") vaut 2,54 cm, retrouve les tailles d 1 et d 2 des moniteurs, en pouces, arrondies à l'unité. b. e brocanteur va recevoir un nouveau moniteur de 21". Il veut retrouver ses dimensions l et. Son employé lui dit : «'est simple car il n'existe qu'un seul rectangle de diagonale donnée.». Prouve qu'il a tort. On sait d'autre part que : 4 3 l (tu pourras utiliser 4 1,33). 3 rouve alors les valeurs l et. c. ide le brocanteur à créer un fichier "alculateur de dimensions" avec un tableur pour renseigner : 1) la largeur l et la longueur en cm et on obtiendrait la diagonale d en cm puis en pouces ; 2) la diagonale d en pouces et on obtiendrait les dimensions l et en cm d'un moniteur 4/3. d. rouve les dimensions en cm de l'écran 13,3'' d'un ordinateur ultraportable puis la taille en pouces d'un écran de 29 cm par 38,6 cm. 64 ieu de points vec un logiciel de géométrie de ton choix, construis deux points et O puis le cercle ( ) de centre O qui passe par. Place un point sur le cercle ( ) et construis le segment []. Place le point M milieu du segment []. ais apparaître la figure que décrit le point M lorsque le point parcourt le cercle ( ). émontre le résultat obtenu. 65 Soit un segment [] de longueur 8 cm. a. M est un point vérifiant M² + M² = 64. émontre que M est rectangle en M puis que M appartient au cercle de diamètre []. b. Soit N un point du cercle de diamètre []. émontre qu'alors N² + N² = 64. c. onstruis le segment [] et tous les points P vérifiant P² + P² = 64. Justifie ta construction. 66 est un pavé droit tel que = a, = b et = c, en cm. On admet que le triangle est rectangle en. a. Montre que : 2 = a 2 + b 2 et 2 = a 2 + b 2 + c 2. b. alcule pour : a = 6 cm, b = 3 cm et c = 4 cm. c. ette fois, est un cube d'arête d. éduis de a. que 2 = 2d 2 et que 2 = 3d 2. alcule pour d = 5 m. 67 est un triangle quelconque. ' est le milieu de [], ' celui de [] et ' celui de []. O est le centre du cercle circonscrit au triangle. a. émontre que, ', O et ' sont cocycliques. b. Prouve que les cercles circonscrits aux triangles '', '' et '' ont un point commun que tu préciseras. 68 unnel Un tunnel, à sens unique, d'une largeur de 4 m est constitué de deux parois verticales de 2,5 m de haut, surmontées d'une voûte semi-circulaire de 4 m de diamètre. Un camion de 2,6 m de large doit le traverser. Quelle peut être la hauteur maximale de ce camion? 69 es lunules d'ippocrate est un triangle rectangle en. On a construit les demi-cercles de diamètres [], [] et [] comme le montre la figure ci-contre. a. xprime l'aire totale de la figure en fonction de, et. b. Montre que l'aire du demi-disque bleu est égale à la somme des aires des demi-disques verts. éduis-en que l'aire totale de la figure est égale à la somme des aires du triangle et du disque de diamètre []. c a c. Montre que l'aire des lunules (les parties en orange ci-contre) est égale à l'aire du triangle. b 4 m PIR 1 - RIN RN 151