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Niveau première
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Cercle trigonométrique et aire

Posté par
tchpouss
09-12-07 à 16:53

bonjour ! Avis a tous les passionés de maths voici deux exercices très casse têtes posé par mon prof de maths: il nous indique que les formule du cours du type Alkashi sont inutils. Des formule de base simple sont nécessaire. Je ne sais pas si vous arriverez à comprendre sans la figure mais voila:

EXERCICE I
Dans la figure ci dessous (je vais vous la décrire), la droite (AB) est tangente en même temps à deux cercles de rayon r et R. Ces deux petits cercles sont inscrits dans un grand cercle et l'aire, colorié en gris dans la figure, est égale à 4. On appelle I le milieu de AB.

DESCRIPTION DE LA FIGURE: l'aire colorié en gris étant égale à 4 est égale à l'aire du grand cerlce moins l'aire des deux petits cercles inscrits.A et B sont des poits du grand cerclre donc AB est une corde de ce cercle. J'espère que cela vous eclairera.

Questions:
1) Calculer l'aire de la partie colorié en gris en utilisant R et r. (cette question est simple et j'ai pu la résoudre)
2) En déduire que R x r= 2 (????)
3)soit O le centre du grand cercle. Calculer la distance OI en utilisant R et r (mise en garde il n'y a aucune raison d'acoir OI=R/2)
4)justifier que les droites OI et AB sont perpendiculaires.Puis calculer la distance AB.Montrer que AB est indépendante de R et r.

______

Exercice 2
Dans la figure ci-dessous on a dessiné un demi cercle de diamètre [AB] et un autre demi cercle de diamètre [AC] ( AC est plus grand que AB) On a placé une corde et deux points M et N (MN est la corde) situés sur le grand demi cercle, vérifiant les conditions suivantes:
- (MN) est tangente en D au petit demi cercle,
- les droites (MN) et (AC) sont parallèles
-la distance MN mesure 6cm
Ets-il possible de calculer l'aire du domaine compris entre les deux demi cercles, que l'on a colorié en gris sur la figure? Si oui donner une valeur approchée de cette aire en cm² en arrondissant a 10-2 près.

Voici le second exercice qui me parait plus complexe que le premier !Et bien je crois que ce sera le régal des mathmaticiens ! Merci de bien vouloir m'aider !

Posté par
veleda
re : Cercle trigonométrique et aire 09-12-07 à 17:19

bonjour,
exercice 1)

les deux petits cercles sont-ils tangents extérieurement entre eux et intérieurement au grand cercle?

      2r             2R
<............><.................>
c'est à dire est ce que le rayon du grand cercle c'est:r+R ?
si oui
4=(R+r)²-(r²+R²)=2Rr
donc 2=Rr

Posté par
tchpouss
re : Cercle trigonométrique et aire 09-12-07 à 17:22

oui c'est cela le rayon du grand cercle est r+ R (on le déduis en observant la figure)
Merci d'avoir répondu.

Posté par
tchpouss
re : Cercle trigonométrique et aire 09-12-07 à 17:49

par contre je ne comprend pas comment arrivez-vous à passer de :
(R+r)²-(r²+R²)=2Rr !!!!

Posté par
veleda
re : Cercle trigonométrique et aire 09-12-07 à 18:07

(R+r)²=R²+2rR+r²
donc
(R+r)²-(r²+R²)=2rR
on multiplie par on a bien 2rR

Posté par
tchpouss
re : Cercle trigonométrique et aire 09-12-07 à 18:19

merci je comprends mieux
cependant je trouve un peu compliquer de trouver OI en fonction de r et R:
je sais pas comment faire j'ai essayer avec le rayon du grand cercle mais je suis coincé

Posté par
tchpouss
re : Cercle trigonométrique et aire 09-12-07 à 18:28

tiens en réfléchissant bien jai trouvé que OI= R-r

Posté par
veleda
re : Cercle trigonométrique et aire 09-12-07 à 18:40

je n'ai pas cherché mais je ne pense pas que ce soit exact:si R=r on aurait OI=0?

si tu note S l'intersection de AB et de la droite des centres tu vas avoir des triangles homothétiqueset tu dois pouvoir trouver OI

Posté par
veleda
re : Cercle trigonométrique et aire 09-12-07 à 18:40

si tu notes

Posté par
tchpouss
re : Cercle trigonométrique et aire 09-12-07 à 18:42

qu'est ce qu'un triangle homéothétique?
dans cet exo R n'est pas égal a r justement

Posté par
veleda
re : Cercle trigonométrique et aire 09-12-07 à 19:47

triangles semblables si tu veux
tu ne sais pas s'ils ne sont pas égaux on a juste la condition rR=2 donc on pourrait avoir r=R=2

Posté par
tchpouss
re : Cercle trigonométrique et aire 09-12-07 à 19:50

mais c'est à la figure que je le vois, vu ke l'on dit dans l'énoncé petit cercle et grande cercle tout cela me semble bcp plus complexe car je dois absolument utilisé r et R pour trouver OI



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