Centres étrangers 18 juin 2026 - Exercice 1

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Dans cet exercice, on considère la figure ci-dessous.
  • Les points AA, BB et MM sont alignés.
  • Les points AA, CC et NN sont alignés.
  • Le triangle ABCABC est rectangle en BB.
  • Le triangle AMNAMN est rectangle en MM.
  • On donne : AB=6,4AB=6{,}4 cm ; BM=3,2BM=3{,}2 cm et AC=8AC=8 cm.
    La figure n'est pas en vraie grandeur.
    Question 1

    Tracer sur la copie le triangle ABCABC en vraie grandeur et en laissant les traits de construction.

    Correction
    On connaît la longueur AB=6,4AB=6{,}4 cm, l'angle droit en BB et la longueur de l'hypoténuse AC=8AC=8 cm.
    1.\bf{1.} On trace le segment [AB][AB] de longueur 6,46{,}4 cm.
    2.\bf{2.} Avec l'équerre, on trace la perpendiculaire à la droite (AB)(AB) passant par le point BB.
    3.\bf{3.} Avec le compas, on trace un arc de cercle de centre AA et de rayon 88 cm : il coupe la perpendiculaire au point CC.
    4.\bf{4.} On trace les segments [AC][AC] et [BC][BC], sans effacer l'arc de cercle ni le codage de l'angle droit.
    Question 2

    Démontrer que BC=4,8BC=4{,}8 cm.

    Correction
    Comme le triangle ABCABC est rectangle en BB avec AC=8AC=8 cm et AB=6,4AB=6{,}4 cm.
    On peut appliquer le théorème de Pythagore :
    AC2=AB2+BC2AC^{2}=AB^{2}+BC^{2}
    • (Le coˆteˊ que l’on recherche\text{Le côté que l'on recherche})2^{2} == (l’hypoteˊnuse\text{l'hypoténuse})2^{2} −- (le coˆteˊ que l’on connait\text{le côté que l'on connait})2^{2}.
    On a alors :
    BC2=AC2−AB2BC^{2}=AC^{2}-AB^{2}
    BC2=82−6,42BC^{2}=8^{2}-6{,}4^{2}
    BC2=64−40,96BC^{2}=64-40{,}96
    BC2=23,04BC^{2}=23{,}04
    Nous allons utiliser la racine carrée pour déterminer la mesure de BCBC.
    D'où :
    BC=23,04BC=\sqrt{23{,}04}
    Ainsi :
    BC=4,8BC=4{,}8 cm
    On a bien BC=4,8BC=4{,}8 cm.
    Question 3

    Justifier que les droites (BC)(BC) et (MN)(MN) sont parallèles.

    Correction
    Le triangle ABCABC est rectangle en BB et les points AA, BB et MM sont alignés, donc (BC)⊥(AM)(BC)\perp(AM).
    Le triangle AMNAMN est rectangle en MM, donc (MN)⊥(AM)(MN)\perp(AM).
    • Si deux droites sont perpendiculaires à une même droite, alors elles sont parallèles.
    Ici, on a :
  • (BC)⊥(AM)(BC)\perp(AM)
  • (MN)⊥(AM)(MN)\perp(AM)
  • On peut donc en conclure que les droites (BC)(BC) et (MN)(MN) sont parallèles.
    Question 4

    Démontrer que MN=7,2MN=7{,}2 cm et AN=12AN=12 cm.

    Correction
    Les points AA, BB et MM sont alignés dans cet ordre, donc :
    AM=AB+BMAM=AB+BM
    AM=6,4+3,2AM=6{,}4+3{,}2
    AM=9,6AM=9{,}6 cm
  • Les points AA, BB et MM sont alignés dans le même ordre que les points AA, CC et NN.
  • Les droites (BC)\left(BC\right) et (MN)\left(MN\right) (question 3) sont parallèles.
  • D'après le théorème de Thalès, on a :
    ABAM=ACAN=BCMN\dfrac{AB}{AM}=\dfrac{AC}{AN}=\dfrac{BC}{MN}. Nous allons remplacer par les mesures. Ainsi :
    6,49,6=8AN=4,8MN\dfrac{6{,}4}{9{,}6}=\dfrac{8}{AN}=\dfrac{4{,}8}{MN}
    À partir de 6,49,6=4,8MN\dfrac{6{,}4}{9{,}6}=\dfrac{4{,}8}{MN} on effectue un produit en croix. Cela nous donne :
    MN=9,6×4,86,4MN=\dfrac{9{,}6\times 4{,}8}{6{,}4}
    MN=7,2MN=7{,}2 cm

    À partir de 6,49,6=8AN\dfrac{6{,}4}{9{,}6}=\dfrac{8}{AN} on effectue un produit en croix. Cela nous donne :
    AN=9,6×86,4AN=\dfrac{9{,}6\times 8}{6{,}4}
    AN=12AN=12 cm
    On a bien MN=7,2MN=7{,}2 cm et AN=12AN=12 cm.
    Question 5

    Le périmètre du triangle ABCABC et le périmètre du quadrilatère BMNCBMNC sont-ils égaux ?
    Argumenter la réponse en précisant la démarche.

    Correction
    1°) Calculons dans un premier temps le périmètre du triangle ABCABC :
    PABC=AB+BC+CA\mathcal{P}_{ABC}=AB+BC+CA
    PABC=6,4+4,8+8\mathcal{P}_{ABC}=6{,}4+4{,}8+8
    PABC=19,2\mathcal{P}_{ABC}=19{,}2 cm
    2°) Calculons dans un second temps le périmètre du quadrilatère BMNCBMNC :
    Les points AA, CC et NN sont alignés dans cet ordre, donc CN=AN−AC=12−8=4CN=AN-AC=12-8=4 cm.
    PBMNC=BM+MN+NC+CB\mathcal{P}_{BMNC}=BM+MN+NC+CB
    PBMNC=3,2+7,2+4+4,8\mathcal{P}_{BMNC}=3{,}2+7{,}2+4+4{,}8
    PBMNC=19,2\mathcal{P}_{BMNC}=19{,}2 cm
    On peut donc conclure que le périmètre du triangle ABCABC et le périmètre du quadrilatère BMNCBMNC sont égaux : ils mesurent tous les deux 19,219{,}2 cm.

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