Retour

DevoirPythagoreetreciproque.tex

Télécharger le fichier Fichier PDF
\documentclass[12pt]{article}
\usepackage[latin1]{inputenc}
\usepackage[LGR,T1]{fontenc}
\usepackage[greek,frenchb]{babel}
\parindent1pt
\topmargin0pt\headsep0pt\headheight0pt\footskip0pt
\usepackage[a4paper,margin=5mm]{geometry}
\usepackage{amsmath} %American Mathematic Society
\usepackage{tabularx}
\usepackage{enumerate}
\usepackage{color} %couleur
\usepackage{textcomp} %pour des symboles suplémentaires comme °
\usepackage{fancybox} %encadrer du texte
\usepackage{fancyhdr} %entête et pied de page personalisé
\usepackage{lastpage} %calcul le nombre de page total dans le document
\usepackage{graphicx} %insertion d'images aux formats métapost
\usepackage{ifthen} %faire des tests avec la fonction ifthenelse
\usepackage{ulem} %soulignement en forme de vague
\usepackage{soul} %surlignage
\usepackage{multicol} %multicolonnage
\usepackage{picins} %insérer une image dans un texte
\usepackage{mathptmx} %écriture cursive arrondie
 
%----------------------------------------------------------------------------------
% Correction vue ou cachée
%----------------------------------------------------------------------------------
 
\newboolean{visible}
%\setboolean{visible}{true}
 
\newcommand{\blancs}[1]{%
\textcolor{red}{\ifthenelse{\boolean{visible}}{#1}{\uwave{ \phantom{\large #1}}}}%
}
\newcommand{\blanc}[1]{%
\textcolor{red}{\ifthenelse{\boolean{visible}}{#1}{ \phantom{\large #1}}}%
}
\newcommand{\barem}[1]{%
\textcolor{green}{\ifthenelse{\boolean{visible}}{\textsf{#1}}{}}%
}
%-----------------------------------------------------------------------------------
 
%------------------------------------------------
%redefinition des listes numérotées (copie de chris5.tex)
%------------------------------------------------
 
\def\labelenumi{{\bf \theenumi °)}}
 
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%macro pour exercice numéro ...
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
\newcounter{numeroexo}
\newcommand{\exo}{\par\noindent\stepcounter{numeroexo}
	\hspace{-.25cm}\Ovalbox{\textbf{Exercice \arabic{numeroexo}}}\;}
 
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%macro pour le nombre de points et le titre de l'exercice
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\newcommand{\pts}[2]{\noindent
	\textcolor{red}{\textsl{(sur #1 points)}}\; %#1 pour le nombre de points
	\textcolor{blue}{\textsc{#2 }}}	%#2 pour le titre de l'exo
 
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%macro pour le barem : 0,5  points 
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\newcommand{\bardemipt}[1]{\fcolorbox{green}{white}{#1}} %#1 ce qui doit figurer dans le cadre
 
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%macro pour le barem : 0,25  points 
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\newcommand{\barquartpt}[1]{\fcolorbox{blue}{white}{#1}} %#1 ce qui doit figurer dans le cadre
 
 
\pagestyle{empty}
\DeclareGraphicsRule{*}{mps}{*}{}
\definecolor{grisclair}{gray}{0.96}
%%%%%%%%%%%%%%%%%
%entête du devoir
%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
\geometry{top=.5cm,bottom=1.4cm,left=1cm,right=1cm}
\pagestyle{fancy}
\fancyhead{}
\renewcommand\headrulewidth{0pt}
%\ifthenelse{\boolean{visible}}{}{\lhead{
%{\bf Nom :  \hspace*{4cm} Prénom : }
%}} 
%\ifthenelse{\boolean{visible}}{}{ \rhead{Classe de 4$^{\textrm{e}}$\hspace*{2pc}} }%entête classe 
%%\hrule
%\fancyfoot{}
%\rfoot{Page \thepage sur \Pageref{LastPage}}
\rfoot{Page \thepage\ / \pageref{LastPage}}
\fancyfoot[C]{}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% le document commence réellement ici
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
\begin{document}
%------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
%------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
\setboolean{visible}{false}		%Cacher la correction en mettant "false" pour la variable "visible" 
%------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
%------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
%°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°
%   				Entête du devoir avec nom et prénom + nom du devoir
%								ou
%						correction du devoir si visible=true
%°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°
{\large
\ifthenelse{\boolean{visible}}{}{
{\bf Nom :  \hspace*{5cm} Prénom : \hfill{4$^{e}$}\hspace*{1pc}\\}
\vspace{-.3cm}
\hrule
}
\begin{center}
\ifthenelse{\boolean{visible}}{
\fcolorbox{red}{grisclair}{{\bf \strut \qquad Correction du devoir sur le théorème de Pythagore et sa réciproque \qquad \strut}}\par}
{\fcolorbox{blue}{grisclair}{{\bf \strut \qquad Devoir sur le théorème de Pythagore et sa réciproque \qquad \strut}}\par}
\textbf{\textsf{\dotfill La calculatrice est autorisée\dotfill}}\par
\ifthenelse{\boolean{visible}}{}{\textsf{\textbf{\hrulefill La rédaction sera évaluée dans tout le devoir \hrulefill}}}
\end{center}
%\parskip3pt
%°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°
%   							FIN Entête du devoir 
%°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%exercice suivant
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\ifthenelse{\boolean{visible}}{
\hrulefill \fbox{\textcolor{green}{Barem sur} \bardemipt{0,5 points} \textcolor{green}{ou} \barquartpt{0,25 points}}\hrulefill \par
}{}
 
\exo\pts{3}{Calcul de longueur}
 
\noindent Dans le triangle ABC rectangle en A on a : $AB=6\,cm$ et
$AC=8\,cm$. \\
Calculer la longueur du coté $[BC]$.\ifthenelse{\boolean{visible}}{\\[.3cm]}{\vspace{-1cm}}
\blanc{\bardemipt{Le triangle ABC est rectangle en A} donc \bardemipt{l'hypoténuse est le coté [BC]}.\\ \textit{\bardemipt{Le théorème de \textsc{Pythagore}}} donne : \bardemipt{$BC^{2}=AB^{2}+AC^{2}$}\\}
\blanc{\phantom{\textit{Le théorème de \textsc{Pythagore}} donne : } $BC^{2}=6^{2}+8^{2}$\\}
\blanc{\phantom{\textit{Le théorème de \textsc{Pythagore}} donne : }\bardemipt{$BC^{2}=36+64=100$}\\}
\blanc{\phantom{\textit{Le théorème de \textsc{Pythagore}} don}donc \bardemipt{$BC=\sqrt{100}=10\,cm$}\\}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%exercice suivant
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
\exo\pts{3}{Calcul de longueur bis}
 
Dans le triangle IJK rectangle en I on a : $IJ=12\,cm$ et
$JK=13\,cm$.\\
Calculer la longueur du coté $[IK]$.\ifthenelse{\boolean{visible}}{\\[.3cm]}{\vspace{-.8cm}}
\blanc{\bardemipt{Le triangle IJK est rectangle en I} donc \bardemipt{l'hypoténuse est le coté [JK]}.\\ \textit{\bardemipt{Le théorème de \textsc{Pythagore}}} donne : \bardemipt{$JK^{2}=IJ^{2}+IK^{2}$}\\}
\blanc{\phantom{\textit{Le théorème de \textsc{Pythagore}} donne : }$13^{2}=12^{2}+IK^{2}$\\}
\blanc{\phantom{\textit{Le théorème de \textsc{Pythagore}} donne }$169=144+IK^{2}$\\}
\blanc{\phantom{\textit{Le théorème de \textsc{Pythagore}} don}soit \bardemipt{$IK^{2}=169-144=25$}\\}
\blanc{\phantom{\textit{Le théorème de \textsc{Pythagore}} don}donc \bardemipt{$IK=\sqrt{25}=5\,cm$}\\}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%exercice suivant
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
\exo\pts{3}{Triangle rectangle ?}
 
Dans le triangle RAS on a : $AR=6\,cm$, $RS=3,2\,cm$ et $AS=6,8\,cm$.\\
Démontrer que le triangle RAS est rectangle. On précisera en quel point.\ifthenelse{\boolean{visible}}{\\[.3cm]}{\vspace{-.8cm}}
\blanc{\bardemipt{[AS] est le plus grand coté du triangle RAS} ; \bardemipt{$AS^{2}=6,8^{2}=46,24$}.\\}
\blanc{\bardemipt{$RS^{2}+AR^{2}=3,2^{2}+6^{2}=10,24+36=46,24$}.\\}
\blanc{\bardemipt{On constate qu'on a \textbf{l'égalité} : $AS^{2}=RS^{2}+AR^{2}$}. \\ \bardemipt{Donc d'après \textit{la réciproque du théorème de \textsc{Pythagore}}}, \bardemipt{le triangle RAS est rectangle en R}.\\}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%exercice suivant
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
\exo\pts{2,5}{Triangle rectangle ? bis}
 
Dans le triangle RST on a : $TR=6\,cm$, $RS=2,5\,cm$ et $TS=5,5\,cm$.\\
Démontrer que le triangle RST n'est pas rectangle\ifthenelse{\boolean{visible}}{\\[.3cm]}{\vspace{-.8cm}}
\blanc{\bardemipt{[TR] est le plus grand coté du triangle RST} ; \bardemipt{$TR^{2}=6^{2}=36$}.\\}
\blanc{\bardemipt{$RS^{2}+TS^{2}=2,5^{2}+5,5^{2}=6,25+30,25=36,5$}.\\}
\blanc{\bardemipt{On constate qu'on a \textbf{l'inégalité} : $TR^{2}\neq RS^{2}+TS^{2}$}. \\ \bardemipt{Donc le triangle RST n'est pas rectangle}.\\}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%exercice suivant
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
\exo\pts{3,5}{Dans la vie courante}\\
\begin{minipage}[b]{11.5cm}
On a schématiser sur la figure \ref{fig:1} ci-contre un tronc d'arbre
cylindrique de longueur $3\,m$ et de diamètre $40\,cm$. \\
Peut-on à partir de ce tronc obtenir une poutre de $3\,m$ de longueur,
à section carrée de $29\,cm$ de coté comme représenté sur la figure \ref{fig:2}.
\textbf{Justifier la réponse}.\\
{\small (on pensera à faire apparaître sur un même schéma, les sections de la poutre et de la bûche)
}\end{minipage}
\begin{minipage}[b]{4cm}
\includegraphics{buche}\caption{\label{fig:1}}
\end{minipage}
\begin{minipage}[b]{4cm}
\includegraphics{poutre}\caption{\label{fig:2}}
\end{minipage}
\vspace{.3cm}
\begin{minipage}[b]{4cm}
\ifthenelse{\boolean{visible}}{\includegraphics[scale=.6]{DevPythagoreetreciproque.4}}{}
\end{minipage}
\ifthenelse{\boolean{visible}}{
\begin{minipage}[b]{15cm}
\blanc{\bardemipt{Dans le triangle ABD, rectangle en A}, \bardemipt{l'hypoténuse est le coté [BD]}.\\ \textit{\bardemipt{Le théorème de \textsc{Pythagore}}} donne : \bardemipt{$BD^{2}=AB^{2}+AD^{2}$}\\}
\blanc{ $BD^{2}=29^{2}+29^{2}$ donc \bardemipt{$BD^{2}=841+841=1682$}\\}
\blanc{\phantom{\textit{Le théorème} }donc \bardemipt{$BD=\sqrt{1682}\approx41\,cm$}\\ La longueur de la diagonale du carré est supérieur au diamètre du cercle donc \bardemipt{on ne peut pas réaliser la poutre à partir de la bûche}.}
\end{minipage}}{}
 
\exo\pts{5}{Rectangle ou pas ?}
 
Le triangle PRV est-il rectangle ?
On calculera $PV^{2}$, $PR^{2}$ et $RV^{2}$ pour pouvoir conclure.\\
\begin{minipage}[b]{9cm}
\includegraphics{DevPythagoreetreciproque.1}
\end{minipage}
\ifthenelse{\boolean{visible}}{
\begin{minipage}[b]{9cm}
\blanc{\barquartpt{Dans le triangle APV, rectangle en A}, \barquartpt{l'hypoténuse est le coté [PV]}.\\ \textit{\barquartpt{Le théorème de \textsc{Pythagore}}} donne : \\ \barquartpt{$PV^{2}=AP^{2}+AV^{2}$}}\\
\blanc{$PV^{2}=4^{2}+12^{2}$}\\
\blanc{$PV^{2}=16+144$}\\
\blanc{soit \barquartpt{$PV^{2}=160$}}\\
\end{minipage}
\ifthenelse{\boolean{visible}}{\\[.3cm]}{\vspace{-2cm}}
\blanc{\barquartpt{Dans le triangle BPR, rectangle en B}, \barquartpt{l'hypoténuse est le coté [PR]}.\\ \textit{\barquartpt{Le théorème de \textsc{Pythagore}}} donne :\\ \barquartpt{$PR^{2}=BR^{2}+BP^{2}$}}\\
\blanc{$PR^{2}=6^{2}+5^{2}$}\\
\blanc{$PR^{2}=36+25$}\\
\blanc{soit \barquartpt{$PR^{2}=61$}}\\
\blanc{\barquartpt{Dans le triangle CRV, rectangle en C}, \barquartpt{l'hypoténuse est le coté [VR]}.\\ \textit{\barquartpt{Le théorème de \textsc{Pythagore}}} donne :\\ \barquartpt{$VR^{2}=CR^{2}+CV^{2}$}}\\
\blanc{$RV^{2}=6^{2}+9^{2}$}\\
\blanc{$RV^{2}=36+81$}\\
\blanc{soit \barquartpt{$RV^{2}=117$}}\\
\blanc{Dans le triangle PRV, \barquartpt{[PV] est le plus grand coté} ; \barquartpt{$PV^{2}=160$}.\\}
\blanc{\barquartpt{$PR^{2}+RV^{2}=61+107=168$}.\\}
\blanc{\barquartpt{On constate qu'on a \textbf{l'inégalité} : $PV^{2}\neq PR^{2}+RV^{2}$}. \\ \barquartpt{Donc le triangle PRV n'est pas rectangle}.}
}{}
 
\end{document}