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thiblepri thiblepriBones un jour, bones toujours!
I)a)
On sait que:
Or:
De plus, dans un triangle équilatéral de côté a, la hauteur vaut a

3/2.
Donc, ici:
Et, finalement:
I)b)
Notons H le projeté orthogonal de J sur BI.
On sait que:
Donc:
Et, donc:
Finalement:
Or, BIJ est un triangle rectangle en J. Grâce au théorème de Pythagore, on obtient:
Donc:
Ainsi:
On sait que (CI) est perpendiculaire à (IB) (car ABC est équilatéral).
On sait également que (JH) est perpendiculaire à (IB) (car H est le projeté orthogonal de J sur (IB)).
Ainsi, dans le triangle BIC, j'applique le héorème de Thalès:
Donc:
II)a)
Dans le triangle ABD, (LI) est la droite des milieux donc:
(LI) // (BD) et 2LI=BD
Dans le triangle CBD, (JK) est la droite des milieux donc:
(JK) // (BD) et 2JK=BD
Donc:
(JK) // (IL) et JK=IL
Ainsi, IJKL est un parallélogramme.
II)b)
On sait que l'image d'une droite (d) par rapport à un point est une droite parallèle à (d).
Appelons r la symétrie de centre S.
(OI) est perpendiculaire à (AB); en effet, c'est la médiatrice de [AB] (car O et I sont équidistants de A et B).
Comme IJKL est un parallélogramme, l'image de I par r est K. Donc l'image de (OI) par r est la perpendiculaire à (AB) passant par K; c'est à dire d3.
(OL) est perpendiculaire à (AD); en effet, c'est la médiatrice de [AD] (car O et L sont équidistants de A et D).
Comme IJKL est un parallélogramme, l'image de L par r est J. Donc l'image de (OL) par r est la perpendiculaire à (AD) passant par J; c'est à dire d2.
(OK) est perpendiculaire à (DC); en effet, c'est la médiatrice de [DC] (car O et K sont équidistants de D et C).
Comme IJKL est un parallélogramme, l'image de K par r est I. Donc l'image de (OK) par r est la perpendiculaire à (DC) passant par I; c'est à dire d1.
(OJ) est perpendiculaire à (BC); en effet, c'est la médiatrice de [BC] (car O et J sont équidistants de B et C).
Comme IJKL est un parallélogramme, l'image de J par r est L. Donc l'image de (OJ) par r est la perpendiculaire à (BC) passant par L; c'est à dire d4.
Donc l'image de 0 par r appartient aux droites d1, d2, d3 et d4; elles sont donc concourrantes.
Cet exercice est de niveau 3
ème