Polynésie 7 septembre 2026 - Exercice 1

20 min
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On considère la figure géométrique ci-dessous qui n'est pas en vraie grandeur.
  • Les points GG, AA, OO, CC et EE sont alignés.
  • Les points BB, OO, DD et FF sont alignés.
  • CODCOD est un triangle rectangle en OO.
  • OD=4OD=4 cm, OB=6OB=6 cm, OC=3OC=3 cm, CE=1,5CE=1{,}5 cm et DF=2DF=2 cm.
  • La droite (BF)(BF) est l'axe de symétrie de cette figure.
  • Question 1

    Justifier que OA=3OA=3 cm.

    Correction
    • Une symétrie axiale conserve les longueurs.
    La droite (BF)(BF) est l'axe de symétrie de la figure. Les points AA et CC sont sur la droite (GE)(GE), perpendiculaire à l'axe (BF)(BF) en OO (le triangle CODCOD est rectangle en OO), de part et d'autre de l'axe : le symétrique du point CC par rapport à la droite (BF)(BF) est le point AA, et le point OO, qui est sur l'axe, est son propre symétrique.
    Le segment [OA][OA] est donc le symétrique du segment [OC][OC] :
    OA=OC=3OA=OC=3 cm
    Question 2

    Sur la copie, construire en vraie grandeur le quadrilatère ABCDABCD.

    Correction
    Les diagonales [AC][AC] et [BD][BD] du quadrilatère ABCDABCD sont perpendiculaires et se coupent en OO avec OA=OC=3OA=OC=3 cm, OB=6OB=6 cm et OD=4OD=4 cm.
    1.\bf{1.} On trace le segment [AC][AC] de longueur 66 cm et on place son milieu OO.
    2.\bf{2.} Avec l'équerre, on trace la perpendiculaire à (AC)(AC) passant par OO.
    3.\bf{3.} Sur cette perpendiculaire, on place BB à 66 cm de OO d'un côté et DD à 44 cm de OO de l'autre côté.
    4.\bf{4.} On trace les côtés [AB][AB], [BC][BC], [CD][CD] et [DA][DA].
    Question 3

    En se plaçant dans le triangle OFEOFE, calculer la longueur du côté [FE][FE].

    Correction
    Les points OO, DD et FF sont alignés dans cet ordre, donc OF=OD+DF=4+2=6OF=OD+DF=4+2=6 cm.
    Les points OO, CC et EE sont alignés dans cet ordre, donc OE=OC+CE=3+1,5=4,5OE=OC+CE=3+1{,}5=4{,}5 cm.
    Le triangle CODCOD est rectangle en OO, donc les droites (OE)(OE) et (OF)(OF) sont perpendiculaires : le triangle OFEOFE est rectangle en OO.
    Comme le triangle OFEOFE est rectangle en OO avec OE=4,5OE=4{,}5 cm et OF=6OF=6 cm.
    On peut appliquer le théorème de Pythagore :
    FE2=OE2+OF2FE^{2}=OE^{2}+OF^{2}
    donc :
    FE2=4,52+62FE^{2}=4{,}5^{2}+6^{2}
    FE2=20,25+36FE^{2}=20{,}25+36
    FE2=56,25FE^{2}=56{,}25
    Nous allons utiliser la racine carrée pour déterminer la mesure de FEFE.
    D'où :
    FE=56,25FE=\sqrt{56{,}25}
    Ainsi :
    FE=7,5FE=7{,}5 cm
    Le côté [FE][FE] mesure 7,57{,}5 cm.
    Question 4

    Démontrer que les droites (CD)(CD) et (EF)(EF) sont parallèles.

    Correction
  • Les droites (OE)(OE) et (OF)(OF) sont sécantes en OO.
  • Les points OO, CC, EE sont alignés dans le même ordre que OO, DD et FF.
  • Calculons d'une part :
    OCOE=34,5\dfrac{OC}{OE}=\dfrac{3}{4{,}5}
    OCOE=23\dfrac{OC}{OE}=\dfrac{2}{3}

    Calculons d'autre part :
    ODOF=46\dfrac{OD}{OF}=\dfrac{4}{6}
    ODOF=23\dfrac{OD}{OF}=\dfrac{2}{3}

    On constate ici que : OCOE=ODOF\dfrac{OC}{OE}=\dfrac{OD}{OF}.
    Donc d'après la réciproque du théorème de Thalès, les droites (CD)\left(CD\right) et (EF)\left(EF\right) sont parallèles.

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