L’unité est le centimètre. Sur la figure ci-contre qui n'est pas en dimensions réelles on a :
(c) est le cercle de centre O et de rayon r=4.
(c’) est le cercle de centre B et de rayon r’=2.
(c) et (c’) se coupent en E et F.
Les droites (OB) et (EF) se coupent en H.
(OB) coupe (c) en c et (c’) en D.
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- Démontre que la droite (OB) est la médiatrice du segment [EF].
- Déduire de la question a) que CEF est un triangle isocèle.
- Détermine l’image du triangle CED par la symétrie orthogonale d’axe (AB).
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- Démontre que la droite (OB) est la médiatrice du segment [EF].
- Justifie que $CE=2\sqrt{15}$.
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- Calcule le sinus de l’angle $\widehat{BCE}$.
- En déduire la mesure de l’angle $\widehat{BCE}$ en dégré au dixième près.
- Détermine la mesure de l’angle $\widehat{BOE}$.
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- Justifie que : $EH=\frac{EC}{4}$.
- Déduire que $EF=\sqrt{15}$.
- Démontre que le triangle OEF est isocèle en O.
- Calcule l’aire du triangle CEF.
Afficher la correction.
Correction de
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- Démontrons que (OB) est la médiatrice de [EF]
On a :
BE=BF=r’ d’où le triangle BEF est isocèle en B.
Ainsi la droite (OB) est la médiatrice [EF].
- Déduisons de a) que CEF est isocèle en C.
(OB) est la médiatrice de [EF] or C appartient à (OB) donc CEF est isocèle en C.
- Déterminons l’image de CED par la symétrie orthogonale d’axe (OB).
On a :
donc $S_(OB)$(CED)=CFD. Ainsi le triangle CFD est l'image du triangle CED par la symétrie orthogonale d'axe (OB).
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- Démontrons que BCE est rectangle en E.
BCE est un triangle inscrit dans le cercle (C) de diamètre [BC] donc BCE est rectangle en E.
- Justifions que $CE=2\sqrt{15}$.
Considérons le triangle BCE rectangle en E.
On a :
$BC^2=CE^2+BE^2$ $\iff$ $CE^2=BC^2-BE^2$
$CE=\sqrt{BC^2-BE^2}$
$\iff$ $CE=\sqrt{8^2-2^2}$
$\iff$ $CE=\sqrt{60}$
$\iff$ $CE=\sqrt{4\times15}$
Donc $CE=2\sqrt{15}$.
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- Calculons le sinus de l’angle $\widehat{BCE}$
On a :
$sin\widehat{BCE}=\frac{BE}{BC}$ $\iff$
$sin\widehat{BCE}=\frac{2}{8}$ $\iff$ $sin\widehat{BCE} =0,25$.
- Déduisons la mesure de l’angle $\widehat{BCE}$
On a :
$sin\widehat{BCE}=0,25$ $\iff$ $mesc\widehat{BCE}=sin^{-1}(\widehat{BCE})$
$\iff$ $mes\widehat{BCE}=sin^{-1} (0,25)$ donc $mes\widehat{BCE}=14,5°$.
- Déterminons la mesure de l’angle $\widehat{BOE}$.
$\widehat{BCE}$ est un angle aigu inscrit dans le cercle (c). $\widehat{BOE}$ est l’angle au centre qui lui est associé.
On a alors $mes\widehat{BOE}=2mes\widehat{BCE}$ $\iff$ $mes\widehat{BOE}=2\times 14,5$
$\iff$ $mes\widehat{BOE}=29°$
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- Justifions que $EH=\frac{EC}{4}$
CHE est un triangle rectangle en A. On a :
$sin\widehat{HCE}=mes\widehat{BCE}$ $\iff$ $\frac{EH}{CE}=\frac{BE}{BC}$
$\iff$ $EH=\frac{BE.CE}{BC}$
$\iff$ $EH=\frac{2CE}{8}$
donc $EH=\frac{CE}{4}$.
- Déduisons en que $EF=\sqrt{15}$
On a :
H est le milieu de [EF] donc $EF=2EH$ $\iff$ $EF=\frac{2CE}{4}$
$EF=\frac{2\times2\sqrt{15}}{4}$ donc $EF=\sqrt{15}$.
- Démontrons OEF est un triangle isocèle
On a: OE=OF=r donc OEF est isocèle en O
- Calculons l’aire du triangle CEF.
$AIRE=\frac{HC.EF}{2}$
Calculons CH.
CHE est un triangle rectangle en H. Donc $EH^2+CH^2=CE^2$ $\iff$ $CH^2=CE^2-EH^2$ avec $EH=\frac{EF}{2}=\frac{\sqrt{15}}{2}$
. Ainsi $CH^2=(2\sqrt{15})^2-(\frac{\sqrt{15}}{2})^2$
$CH^2=4\times15-\frac{15}{4}$ $\iff$ $CH^2=\frac{16\times15-15}{4}$
Donc $CH=\sqrt{\frac{15^2}{4}}$.
$CH=\frac{15}{2}$.
Il vient alors $AIRE=\frac{\frac{15}{2}\times\sqrt{15}}{2}$ $\iff$ $AIRE=\frac{15\sqrt{15}}{4}$.
Donc $AIRE=14,52cm^2$.
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