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\documentclass{article}
\input MaquetteDS3eme.tex
\usepackage{pst-all,multicol}
\begin{document}
\parskip0pt
\titrage{Devoir Surveillé n°1 -- Enoncé}{3\ieme}
\Exo{4}
\Enonce{\begin{enumerate}
\item
\begin{enumerate}
\item\ldots/1,5
\item\ldots/0,5
\end{enumerate}
\item
\begin{enumerate}
\item\ldots/1,5
\item\ldots/0,5
\end{enumerate}
\end{enumerate}}{\begin{enumerate}
\item On considère l'expression $D=(2x-3)^2+(2x-3)(5x+1)$.
\begin{enumerate}
\item Développer et réduire l'expression $D$.
\item Calculer la valeur de l'expression $D$ lorsque $x=2$.
\end{enumerate}
\item On considère l'expression $E=(x+1)^2-(3x-2)(3x+2)$.
\begin{enumerate}
\item Développer et réduire l'expression $E$.
\item Calculer la valeur de l'expression $E$ lorsque $x=1$.
\end{enumerate}
\end{enumerate}}
\Exo{3,5}
\Enonce{\begin{enumerate}
\item\ldots/1,5
\item\ldots/2
\end{enumerate}}{\begin{enumerate}
\item On donne
$$A=\frac13+\frac{14}3\div\frac{35}{12}$$
Calculer le nombre $A$ et donner le résultat sous la forme d'une fraction la plus simple possible.
\item On donne $B=81\times10^{-5}\times14\times\left(10^2\right)^3$.
\\Calculer le nombre $B$ et donner son écriture scientifique.
\end{enumerate}}
\Exo{3,5}
\Enonce{\begin{enumerate}
\item\ldots/1,5
\item\ldots/2
\end{enumerate}}{\compo{2}{304ds01tous}{1}{{\em La figure ci-contre, dessinée à main levée, ne respecte pas les longueurs. L'unité de longueur est le centimètre.}
\par Les points $A$, $B$ et $C$ sont alignés ainsi que les points $A$, $D$ et $E$. Les droites $(BD)$ et $(CE)$ sont perpendiculaires à la droite $(AE)$. $AB=2,5$, $BD=1,5$, $CE=4,5$.
\begin{enumerate}
\item Calculer $AD$. Justifier.
\item Calculer les longueurs $AC$ et $AE$. Justifier.
\end{enumerate}
}}
\Exo{7}
\Enonce{\begin{enumerate}
\item\ldots/1,5
\item\ldots/0,5
\item\ldots/2
\item\ldots/1
\item\ldots/1
\item\ldots/1
\end{enumerate}
}{
$$\includegraphics{304ds01tous.1}$$
{\em La figure ci-dessus, dessinée à main levée, ne respecte pas les longueurs.}
\par On donne $EF=4\,cm$ ; $FG=3\,cm$ ; $EG=5\,cm$ ; $AE=7\,cm$ ; $\widehat{DAB}=30\degres$ ; les points $A$, $E$ et $G$ sont alignés ; les points $D$, $E$ et $F$ sont alignés ; la droite $(AB)$ est la hauteur issue de $A$ dans le triangle $AED$.
\begin{enumerate}
\item Démontrer que le triangle $EFG$ est un triangle rectangle.
\item En déduire que les droites $(FG)$ et $(AB)$ sont parallèles.
\item Démontrer que $EB=5,6\,cm$ et $AB=4,2\,cm$.
\item Construire aux insruments et en vraie grandeur la figure.
\item Montrer par la calcul que $DB\approx2,4\,cm$.
\item Calculer l'aire du triangle $AED$ à $1\,cm^2$ près.
\end{enumerate}}
\newpage
\parskip0pt
\titrage{Devoir Surveillé n°1 -- Corrigé}{3\ieme}
\parskip12pt
\setcounter{num}{0}
\exo\begin{enumerate}
\item 
\begin{enumerate}
\item 
\par
$\Eqalign{
D&=\psframebox[linestyle=dashed]{(2x-3)^2}+(2x-3)(5x+1)\rnode{A}{}\cr
D&=\psframebox[linestyle=dashed]{(2x)^2-2\times2x\times3+3^2}+(2x\times5x+2x\times1-3\times5x-3\times1)\rnode{B}{}\cr
D&=4x^2-12x+9+(10x^2+2x-15x-3)\cr
D&=4x^2-12x+9+(10x^2-13x-3)\rnode{C}{}\cr
D&=4x^2-12x+9+10x^2-13x-3\rnode{D}{}\cr
D&=14x^2-25x+6\cr
}$
\ncbar{->}{A}{B}
\naput{\psshadowbox{\begin{minipage}{150pt}
$(a-b)^2=a^2-2\times a\times b+b^2$
\end{minipage}
}}
\ncbar{->}{C}{D}
\naput{\psshadowbox{\begin{minipage}{275pt}
On peut supprimer une parenthèse précédée d'un signe + sans changer les signes de l'expression à l'intérieur de la parenthèse.
\end{minipage}
}}
\item\subitem{}\par
$\Eqalign{
D&=14x^2-25x+6\rnode{A}{}\cr
D&=14\times2^2-25\times2+6\rnode{B}{}\cr
D&=14\times4-50+6\rnode{C}{}\cr
D&=56-50+6\cr
D&=12\cr
}$
\ncbar{->}{A}{B}
\naput{\psshadowbox{\begin{minipage}{200pt}
On utilise la forme développée.
\end{minipage}
}}
\ncbar{->}{B}{C}
\naput{\psshadowbox{\begin{minipage}{250pt}
On respecte les règles de priorités de calculs.
\end{minipage}
}}
\end{enumerate}
\item
\begin{enumerate}
\item
\par
$\Eqalign{
E&=\psframebox[linestyle=dashed]{(x+1)^2}-\psframebox[linestyle=dashed]{(3x-2)(3x+2)}\rnode{A}{}\cr
E&=\psframebox[linestyle=dashed]{x^2+2\times x\times 1+1^2}-\psframebox[linestyle=dashed]{\left((3x)^2-2^2\right)}\rnode{B}{}\cr
E&=x^2+2x+1-(9x^2-4)\rnode{C}{}\cr
\cr
E&=x^2+2x+1-9x^2+4\rnode{D}{}\cr
E&=-8x^2+2x+5\cr
}$
\ncbar{->}{A}{B}
\naput{\psshadowbox{\begin{minipage}{250pt}
$(a+b)^2=a^2+2\times a\times b+b^2$ et $(a-b)\times(a+b)=a^2-b^2$
\end{minipage}
}}
\ncbar{->}{B}{C}
\naput{\psshadowbox{\begin{minipage}{250pt}
$(3x)^2=3x\times3x=3\times3\times x\times x=9x^2$
\end{minipage}
}}
\ncbar{->}{C}{D}
\naput{\psshadowbox{\begin{minipage}{300pt}
On peut supprimer une parenthèse précédée d'un signe $-$ en changeant {\sc tous} les signes de l'expression à l'intérieur de la parenthèse.
\end{minipage}
}}
\item\subitem{}\par
\par
$\Eqalign{
E&=-8x^2+2x+5\rnode{A}{}\cr
E&=-8\times1^2+2\times1+5\rnode{B}{}\cr
E&=-8\times1+2+5\rnode{C}{}\cr
E&=-8+2+5\cr
E&=-1\cr
}$
\ncbar{->}{A}{B}
\naput{\psshadowbox{\begin{minipage}{200pt}
On utilise la forme développée.
\end{minipage}
}}
\ncbar{->}{B}{C}
\naput{\psshadowbox{\begin{minipage}{250pt}
On respecte les règles de priorités de calculs.
\end{minipage}
}}
\end{enumerate}
\end{enumerate}
\exo\begin{enumerate}
\item\subitem{}\par
\par
$\Eqalign{
A&=\frac13+\frac{14}3\div\frac{35}{12}\rnode{A}{}\cr
A&=\frac13+\frac{14}3\times\frac{12}{35}\rnode{B}{}\cr
A&=\frac13+\frac{14\times12}{3\times35}\cr
A&=\frac13+\frac{2\times7\times3\times4}{3\times7\times5}\cr
A&=\frac13+\frac85\rnode{C}{}\cr
A&=\frac5{15}+\frac{24}{15}\rnode{D}{}\cr
A&=\frac{29}{15}\rnode{E}{}\cr
}$
\ncbar{->}{A}{B}
\naput{\psshadowbox{\begin{minipage}{250pt}
On respecte les règles de priorités de calculs : diviser par une fraction revient à multiplier par son inverse.
\end{minipage}
}}
\ncbar{->}{C}{D}
\naput{\psshadowbox{\begin{minipage}{300pt}
Pour additionner 2 fractions, on doit réduire au même dénominateur.
\end{minipage}
}}
\ncbar{->}{D}{E}
\naput{\psshadowbox{\begin{minipage}{350pt}
Comme elles ont le même dénominateur, on peut ajouter les numérateurs et garder le dénominateur.
\end{minipage}
}}
\item\subitem{}\par
\par$\Eqalign{
B&=81\times10^{-5}\times14\times\left(10^2\right)^3\rnode{A}{}\cr
B&=81\times14\times10^{-5}\times10^{2\times3}\rnode{B}{}\cr
B&=1\,124\times10^{-5}\times10^6\rnode{C}{}\cr
B&=1\,124\times10^{-5+6}\rnode{D}{}\cr
B&=1\,124\times10^1\cr
B&=11\,240\rnode{E}{}\cr
B&=1,124\times10^4\rnode{F}{}\cr
}$
\ncbar{->}{A}{B}
\naput{\psshadowbox{\begin{minipage}{150pt}
$\left(10^a\right)^b=10^{a\times b}$
\end{minipage}
}}
 
\ncbar{->}{C}{D}
\naput{\psshadowbox{\begin{minipage}{150pt}
$10^a\times10^b=10^{a+b}$
\end{minipage}
}}
\ncbar{->}{E}{F}
\naput{\psshadowbox{\begin{minipage}{400pt}
{\em L'écriture scientifique} d'un nombre décimal est la seule écriture de ce nombre sous la forme $a\times10^p$ où $a$ est un nombre décimal possédant un seul chiffre différent de 0 avant la virgule.
\end{minipage}
}}
\end{enumerate}
\newpage
\exo
\begin{enumerate}
\item Dans le triangle $ABD$, rectangle en $D$, le théorème de Pythagore permet d'écrire\par
$\Eqalign{
AB^2&=AD^2+DB^2\rnode{A}{}\kern1cm\rnode{B}{\psshadowbox{\begin{minipage}{300pt}On commence toujours par l'hypoténuse du triangle rectangle.
\end{minipage}}
}
\cr
2,5^2&=AD^2+1,5^2\cr
6,25&=AD^2+2,25\cr
AD^2&=6,25-2,25\cr
AD^2&=4\cr
AD&=2\,cm\cr
}$
\ncline{->}{B}{A}
\item Dans le triangle $ACE$, on a :
\begin{itemize}
\item $D$ est un point de la droite $(AE)$ ;
\item $B$ est un point de la droite $(AC)$ ;
\item les droites $(DB)$ et $(CE)$ étant toutes deux perpendiculaires à la droite $(AE)$, elles sont donc parallèles.
\end{itemize}
Le théorème de Thalès permet d'écrire :
$$\frac{AD}{AE}=\frac{AB}{AC}=\frac{BD}{CE}\mbox{ ou }\frac2{AE}=\frac{2,5}{AC}=\frac{1,5}{4,5}$$
\begin{multicols}{2}
On utilise
$$\Eqalign{
\frac2{AE}&=\frac{1,5}{4,5}\cr
AE&=\frac{4,5\times2}{1,5}\cr
AE&=6\,cm\cr
}$$
\par
On utilise
$$\Eqalign{
\frac{2,5}{AC}&=\frac{1,5}{4,5}\cr
AC&=\frac{4,5\times2,5}{1,5}\cr
AC&=7,5\,cm\cr
}$$
\end{multicols}
\end{enumerate}
\exo
\begin{enumerate}
\item Dans le triangle $EFG$, on a
\par
$\left.
\begin{array}{l}
EG^2=5^2=25\\
EF^2+FG^2=4^2+3^2=16+9=25\\
\end{array}\right\}EG^2=EF^2+FG^2$
\par Comme $EG^2=EF^2+FG^2$ alors le triangle $EFG$ est rectangle en $F$.
\item Comme les droites $(FG)$ et $(AB)$ sont toutes deux perpendiculaires à la même droite $(BE)$ alors les droites $(FG)$ et $(AB)$ sont parallèles.
\item Dans le triangle $ABE$ :
\begin{itemize}
\item $F$ est un point de la droite $(BE)$ ;
\item $G$ est un point de la droite $(EA)$ ;
\item les droites $(FG)$ et $(AB)$ sont parallèles.
\end{itemize}
Le théorème de Thalès permet d'écrire :
$$\frac{EA}{EG}=\frac{EB}{EF}=\frac{AB}{FG}\mbox{ ou }\frac75=\frac{EB}4=\frac{AB}3$$
\begin{multicols}{2}
On utilise
$$\Eqalign{
\frac{EB}4&=\frac75\cr
EB&=\frac{7\times4}{5}\cr
EB&=5,6\,cm\cr
}$$
\par
On utilise
$$\Eqalign{
\frac{AB}3&=\frac75\cr
AB&=\frac{7\times3}{5}\cr
AB&=4,2\,cm\cr
}$$
\end{multicols}
\item
$$\includegraphics{\jobname.1}$$
\item Dans le triangle $ADB$, rectangle en $B$, on a
$$\Eqalign{
\cos\widehat{DAB}&=\frac{AB}{AD}\cr
\cos30&=\frac{4,2}{AD}\cr
AD&=\frac{4,2}{\cos30}\cr
}$$
Dans le triangle $ADB$, on a
$$\Eqalign{
\widehat{ADB}+\widehat{DBA}+\widehat{BAD}&=180\cr
\widehat{ADB}+90+30&=180\cr
\widehat{ADB}+120&=180\cr
\widehat{ADB}&=180-120\cr
\widehat{ADB}&=60\cr
}$$
Dans le triangle $ADB$ rectangle en $D$, on a :
$$\Eqalign{
\cos\widehat{ADB}&=\frac{DB}{DA}\cr
\cos60&=\frac{DB}{\frac{4,2}{\cos30}}\cr
DB&=\frac{4,2}{\cos30}\times\cos60\cr
DB&\approx2,4\,cm\cr
}$$
\item
$$\Eqalign{
{\cal A}_{AED}&=\frac{AD\times AB}2\cr
{\cal A}_{AED}&\approx\frac{(5,6+2,4)\times4,2}2\cr
{\cal A}_{AED}&\approx\frac{8\times4,2}2\cr
{\cal A}_{AED}&\approx17\,cm^2\cr
}$$
\end{enumerate}
\end{document}