Annales N° 3 | Activité numérique | Activité géométrique |

 

 Problème

Corrigé

Sujet

 


II. On place un point M sur le côté [LC] du triangle LAC et on note x la distance LM, exprimée en cm ( 0 < x < 15).

1. Exprimer en fonction de x la longueur MC.
2. Le segment [AH] peut être considéré comme hauteur à la fois du triangle MAC et du triangle LAM.

     a. Montrer que l'aire du triangle LAM, exprimée en cm2 , est 3,6 x.
     b. Montrer que l'aire du triangle MAC, exprimée en cm
2 , est 54 - 3,6x.
     c. Pour quelle valeur de x les deux triangles LAM et MAC ont-ils la même aire ?
         Quelle est alors cette aire ?

 

Je reprends la figure précédente :
Je lui ajoute un point M sur LC et une longueur LM =
x
Je peux pour savoir où j'en suis noter, sur le dessin toutes les informations à ma disposition à ce stade de l'exercice :

 

1/ Je dois exprimer MC en fonction de x :


Je regarde : MC = LC - LM
DONC : si LC = 15 et LM =
x ,
Alors MC = 15 -
x

J'ai ainsi exprimé MC en fonction de x



2ème question :

  a. Je dois montrer que l'aire du triangle LAM, exprimée en cm
2 , est 3,6 x .


Je me souviens de la formule de calcul de l'aire d'un triangle vue en I :
Aire = ½ (longueur d'un côté * longueur de la hauteur correspondante.)

Dans mon triangle LAM, si je prends en considération le côté LM : j'aurai alors comme hauteur correspondante AH (on me le dit dans l'énoncé : "Le segment [AH] peut être considéré comme hauteur à la fois du triangle MAC et du triangle LAM.")

L'aire de mon triangle LAM devient alors = ½ (LM x AH)

Je connais LM = x ; je connais AH = 7,2 ;
DONC : Aire
= ½ ( x x 7,2)
Aire = ½ x 7,2x
Aire LAM = 3,6x cm2 (7,2 ÷ 2)

C'est bien ce que l'on m'a demandé de démontrer.



b. Je fais la même chose avec AMC : montrer que son aire exprimée en cm
2 , est 54 - 3,6 x .

Je considère alors dans AMC, le côté relatif à la hauteur AH = MC : je peux ainsi prendre sa hauteur correspondante AH (on me le dit dans l'énoncé : "Le segment [AH] peut être considéré comme hauteur à la fois du triangle MAC et du triangle LAM.")

L'aire de mon triangle AMC devient alors = ½ (MC x AH)

Je connais MC = 15 - x ; je connais AH = 7,2 ;
DONC : Aire AMC =
½ [ (15 - x) x 7,2 ]
[ (15 -
x) x 7,2 ] = 7,2 x 15 - 7,2 x x = 108 - 7,2x
Aire AMC =
½ x (108 - 7,2x)
Aire AMC = 54 - 3,6x cm2 (108 ÷ 2 = 54 ; 7,2 ÷ 2 = 3,6)

C'est bien ce que l'on m'a demandé de démontrer



c. Enfin on me demande pour quelle valeur de
x les 2 triangles auront la même aire

Pour que les 2 triangles aient la même aire, il faut que
x ait la même valeur dans :

L'aire de LAM dont la formule de calcul d'aire est 3,6x cm2
Et l'aire de MAC dont la formule de calcul d'aires est
54 - 3,6x cm2

Il faut donc que 3,6x soit égal à 54 - 3,6x
Et voilà : ainsi, je peux écrire :

3,6x = 54 - 3,6x

Je vais résoudre ce calcul comme une équation, pour trouver la valeur de x :
Je révise si j'en ai besoin la fiche sur les équations :

Les équations

3,6
x = 54 - 3,6x
3,6x + 3,6x = 54
7,2
x = 54
x = 54
÷ 7,2
x = 7,5

Il faudrait donc que
x soit égal à 7,5 cm pour que les aires des 2 triangles soient égales :
Je vérifie :
Aire du triangle LAM avec
x = 7,5 :

3,6 x 7,5 = 27 cm2

Aire du triangle AMC avec x = 7,5 :

54 - 3,6 x 7,5 = 27 cm 2

Les 2 triangles auraient donc bien la même aire pour cette valeur de x

Et cette petite vérification me permet de répondre à la dernière question du II :

Quelle est alors cette aire ?
Cette aire serait de 27 cm2

Remarque sur cet exercice :

Les personnes qui font les sujets de brevet aiment bien glisser un petit exercice comme celui-ci à l'examen : (nous en avons déjà vu un exemple dans le corrigé N° 2). Il fait souvent partie de la partie problème : il leur permet de tester la capacité des élèves à remplacer des chiffres par des lettres, et à utiliser les équations dans des cas concrets....de géométrie

Souvent, ce type d'exercice n'est pas très bien compris par les élèves, alors qu'il suffit simplement de faire les même calculs que tout le monde sait déjà faire, mais avec des lettres.....

A bien réviser et comprendre pour cela les fiches :

Les propriétés de calcul avec des x
Les équations (et leur utilisation pour résoudre des problèmes)

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