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Niveau première
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côtés d'un triangle

Posté par
Timea
14-10-23 à 19:34

Bonjour,
J'ai un souci pour résoudre ce problème.
soit un triangle ABH rectangle en H tel que AB=7
On note C le point du segment [AB], D le point du segment [BH] tel que CDHE soit un triangle de côté 2.4.
On veut déterminer la longueur des côtés AH et BH.
J'ai tenté d'utiliser le théorème de Pythagore et le théorème de Thalès sans succès... Quelqu'un aurait-il une idée ?
Merci d'avance

Posté par
hekla
re : côtés d'un triangle 14-10-23 à 20:03

Bonsoir

Quel est le texte exact  ?

4 points pour un triangle  !

Posté par
Timea
re : côtés d'un triangle 14-10-23 à 20:08

Je pose x=AH et y=BH
j'obtiens y=Rac(49-x²) (y>0)
En appliquant Thalès dans les triangles AEC et AHB il vient :
AE/AH=AC/AB=EC/BH soit
(x-2.4)/x=AC/7=2.4/y d'où en remplaçant y par l'expression obtenue, cela donne : (x-2.4)/x=2.4/(Rac(49-x²))
puis en élevant chaque membre au carré, on obtient :
(x-2.4)²/x²=5.76/(49-x²)
Après développement j'obtiens l'équation :
x^4-4.8x^3-37.48x²+235.2x-282.24=0 équation qui me paraît difficilement résolvable en classe de première mais qui avec une calculatrice donne 4 valeurs de x qui sont x1=-6.772002 (à exclure car négative), x2=1.772002, x3=4.2 et x4=5.6
Est-il possible de trouver une solution plus simple et plus adaptée au programme de première ?

Posté par
hekla
re : côtés d'un triangle 14-10-23 à 20:10

Vous n'avez pas défini le point E ni le point C

Posté par
Timea
re : côtés d'un triangle 14-10-23 à 20:11

voici l'énoncé

** image supprimée **

côtés d\'un triangle

Posté par
hekla
re : côtés d'un triangle 14-10-23 à 21:37

Une proposition, mais je ne sais pas si elle est plus simple à résoudre

En appelant x la longueur AE et y la longueur BD

on a \tan \alpha=\dfrac{BD}{CD}=\dfrac{y}{2,4} d'où y=2,4 \tan \alpha

on a aussi \tan \alpha=\dfrac{CE}{AE}= \dfrac{2,4}{x} d'où  y=2,4\times \dfrac{2,4}{x}  soit  xy=5,76

on a d'autre part (x+2,4)^2+(y+2,4)^2=49

on résout \begin{cases}{xy=5,76\\(x+2,4)^2+(y+2,4)^2=49\end{cases}

Posté par
Timea
re : côtés d'un triangle 14-10-23 à 23:41

Merci pour ton retour Hekla, j'ai pu ainsi obtenir les valeurs de AH=4.2 et BH=5.6 beaucoup plus facilement !

Posté par
hekla
re : côtés d'un triangle 15-10-23 à 00:08

C'est ce que je trouve aussi. Il faut préciser que l'on n'a que cette solution parce qu'il a été posé AH<BH

De rien

Posté par
j4yF
re : côtés d'un triangle 15-10-23 à 00:44

Bonjour,

L'équation de degré 4 est juste mais sauf erreur de ma part, voici une autre solution niveau première rédigée un peu rapidement.

Soit x = AH et y = BH

Thalès : \frac{2,4}{x} = \frac{y-2,4}{y} d'où xy = 2,4(x+y)

Pythagore : x² + y² = 49

On en déduit que (x+y)² = 49 + 4,8(x+y) donc (x+y)² - 4,8(x+y) - 49 = 0

D'où x+y = \frac{4,8 + \sqrt{219,04}}{2} = 9,8

On en déduit que xy = 23,52

On connaît la somme et le produit de deux nombres. Ils sont solution du trinôme : X² - 9,8X + 23,52 = 0

De plus, on sait que x < y.

On en déduit que  AH = x = \frac{9,8 - \sqrt{9,8² - 4 x 23,52}}{2} = 4,2 et BH = y = 5,6

Loin d'être évident toutefois.

Cordialement,
j4yF

Posté par
j4yF
re : côtés d'un triangle 15-10-23 à 00:49

Bonjour,

Je suis curieux de savoir comment vous avez résolu le système d'Hekla facilement.

Merci pour votre retour.

Posté par
dpi
re : côtés d'un triangle 15-10-23 à 10:05

Bonjour,
Sylvieg vient de me conseiller cet exercice...
Tout d'abord dans l"énoncé un triangle de 4 sommets ????
Bon.
On voit que si AHB est aussi isocèle un tel carré mesurerait 2.475
ce qui signifie que les valeurs de AH et BH  sont dans une fourchette
de 4 à 6
Je trouve personnellement avec la vérification AC+CB=7
que AH=4.2 et BH=5.6  (ou inversement)

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : côtés d'un triangle 15-10-23 à 11:51

Bonjour,
Je tente de répondre à la question de j4yF sur la résolution du système
 \begin{cases}{xy=5,76\\(x+2,4)^2+(y+2,4)^2=49\end{cases}
2,42 = 5,76.
Pour la seconde équation, en développant et remplaçant 2,42 par xy, on obtient
(x+y)2 + (22,4)(x+y) - 49 = 0
Ce qui permet d'obtenir x+y.

Posté par
dpi
re : côtés d'un triangle 15-10-23 à 19:49

Ton équation en x+y
donne deux racines --->+5 et-9.8

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : côtés d'un triangle 17-10-23 à 21:31

Bonsoir,
Je propose une résolution analytique de l'exercice.
On y penserait plus facilement avec un point A à droite du point H comme sur cette figure :
côtés d\'un triangle

On choisit un repère d'origine H et de vecteurs \frac{1}{2,4}\vec{HA'} et \frac{1}{2,4}\vec{HB'}.

On cherche a = HA et b = HB.
Les réels a et b sont strictement positifs.

La droite (AB) a pour équation \dfrac{x}{a} + \dfrac{y}{b} = 1.
Le point D est sur cette droite ; donc \dfrac{2,4}{a} + \dfrac{2,4}{b} = 1
Par ailleurs, on a a^{2} + b^{2} = 49

La première égalité donne 2,4(a+b) = ab.
D'où a^{2} + b^{2} + 2ab = 49 + 2,4(a+b)
On retrouve l'équation d'inconnue a+b :

(a+b)^2 - 2\times 2,4(a+b) - 49 = 0

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : côtés d'un triangle 18-10-23 à 10:23

La nuit porte conseil
Inutile d'utiliser un repère. Il suffit d'ajouter les aires d'un carré et de deux triangles rectangles.
Toujours avec a = HA et b = HB :

L'aire du triangle AHB est ab/2
Celle du carré HA'DB' est 2,42
Celles des triangles AA'D et BB'D sont 2,4(a-2,4)/2 et 2,4(b-2,4)/2.
D'où 2,42 + 2,4(a-2,4)/2 + 2,4(b-2,4)/2 = ab/2
Ce qui donne 2,4(a+b) = ab.



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