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Ficelle et triangle rectangle.

Posté par
matheux14
17-08-20 à 20:28

Bonsoir ,

Merci d'avance.

Une ficelle , d'une longueur L en cm , est fixée à ses extrémités par des clous A et B distants de 65 cm.

Ficelle et triangle rectangle.

Est -il est possible de tendre la ficelle de façon que le triangle ACB soit rectangle en C.


Alors j'ai pensé à Pythagore :

Pour que ACB soit rectangle en C , il suffit que AB²=AC²+BC²

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 17-08-20 à 20:33

Bonsoir

D'abord si L<65 ce n'est pas possible Écrivez la raison.

Quelle condition sur L ?

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 17-08-20 à 21:01

Je ne comprends pas.

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 17-08-20 à 21:13

Que ne comprenez-vous pas ?  

Il faut bien une condition sur L  pour savoir si c'est possible

Si x et y sont les longueurs des côtés on a x+y=L .

Écrivez aussi le théorème de Pythagore

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 17-08-20 à 21:21

La ficelle , c'est AB non ?

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 17-08-20 à 21:44

Non

Citation :
Une ficelle, d'une longueur L en cm,


AB est la longueur de l'hypoténuse  du triangle  s'il existe

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 17-08-20 à 22:06

Ok ,

Donc si L < 65 ce n'est pas possible car l'angle en C n'est plus égal à 90°.

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 17-08-20 à 22:17

Il y a plein de cas où l'angle en C ne vaut pas 90 °

Essayez de construire un triangle avec L<65

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 17-08-20 à 22:27

Ficelle et triangle rectangle.

Voilà ce qui se passerait ..

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 17-08-20 à 22:31

Non  Si L<65 il n'y a pas de triangle  

un côté est toujours plus petit que la somme des deux autres et plus grand que leur différence

pour 65 les points sont alignés  

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 17-08-20 à 23:01

C'est quoi la différence entre AB et L au fait ?

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 17-08-20 à 23:08

L est la longueur de la ficelle que vous avez  et AB est la distance entre les points où sont attachées les extrémités d'icelle.
  On peut avoir  L= 80 cm par exemple

Commençons par cela si vous voulez on généralisera ensuite le problème.

Exercice Une ficelle  de 80 cm est attachée à deux pieux distants de 65 cm.
Peut-on trouver un point C pour que le triangle ABC soit rectangle en C.

Appliquez Pythagore en utilisant ces valeurs numériques.

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 17-08-20 à 23:39

Soit a=AC et b=BC les deux autres côtés formés par la ficelle  et c=AB.

ABC est rectangle en C si

c²=a²+b²  <==> 65²=a²+b² <==> 4225=a²+b²

C'est là que je bloque.

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 17-08-20 à 23:41

Vous avez oublié que a+b=80

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 08:34

Oui , a+b+65=80

Donc a+b-15=0

Donc a=15-b

=> b²+a²=65²

b²+(15-b)²=65²

b²+15²-30b+b²-65²=0

2b²-30b-4000=0

∆=32900

√∆=10√(329)

b_{1}=\dfrac{15-5\sqrt{329}}{2}  et

b_{2}=\dfrac{15+5\sqrt{329}}{2}


Une distance étant toujours positives , on retiendra b2.

Pour que ABC soit rectangle en C on peut tendre BC de \dfrac{15+5\sqrt{329}}{2}cm

Posté par
carpediem
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 08:49

salut

hekla @ 17-08-2020 à 23:41

Vous avez oublié que a+b=80

puis
matheux14 @ 18-08-2020 à 08:34

Oui , a+b+65=80
visiblement tu n'as pas compris : si les deux extrémités d'une ficelle sont attachées en A et B et qu'on "tend" la ficelle avec un point C comme sur la figure alors il n'y a pas de ficelle entre A et B mais ...

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 09:09

a+b=80

Donc a=80-b

=> b²+a²=65²

b²+(80-b)²=65²

b²+80²-160 b+b²-65²=0

2b²-160b+2175=0

∆=8200

√∆=10√82

b_{1}=\dfrac{80-5\sqrt{82}}{2} et

b_{2}=\dfrac{80+5\sqrt{82}}{2}

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 09:55

Oui donc il existe deux positions  pour que le triangle ABC soit rectangle en C

Maintenant au lieu de 80 on a L  d'où

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 09:57

Je ne pourrai répondre que cet après-midi

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 10:18

Çà va donc faire b_{1}=\dfrac{L-5\sqrt{82}}{2} et

b_{2}=\dfrac{L+5\sqrt{82}}{2}

Merci et bonne journée

Posté par
Priam
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 11:57

Bonjour,
Le 82 sous le radical ne doit pas non plus être conservé, car le discriminant dépend de L .

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 12:19

Oui , mais comment faire ?

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 12:31

En reprenant ce que vous aviez déjà effectué dans le poste équation et inéquation

Résoudre l'inéquation \Delta \geqslant 0

Posté par
carpediem
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 14:13

une remarque : il y a toujours deux solutions car comme dans le sujet Aire de deux triangles. la figure est symétrique par rapport à la médiatrice du segment [AB] ...

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 14:14

Ok ,

Donc je dois résoudre :

b²-Lb+(2175)/2  ≥0

Posté par
carpediem
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 14:20

pourquoi une inégalité ?

matheux14 @ 17-08-2020 à 23:39

Soit a=AC et b=BC les deux autres côtés formés par la ficelle  et c=AB.

ABC est rectangle en C si et seulement si

c²=a²+b²  <==> 65²=a²+b² <==> 4225=a²+b²

a + b = L

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 14:36

Ok ,

Soit a=AC , b=BC.

ABC est rectangle en C si et seulement si :

65²=a²+b² <==> 4225=a²+b².

Or a+b=L

Donc b=L-a

==> a²+(L-a)²=4225 <==> a²+L²-2aL+a²=4225

Donc 2a²+L(L-2a)-4225=0

Posté par
carpediem
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 14:46

L est un paramètre et a est l'inconnue de ton équation qui est donc un trinome du second degré d'inconnue a ...

à quelle condition auras-tu des solutions ? (relis bien la question de l'énoncé)

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 14:47

Écrivez cette relation sous la forme d'une équation du second degré d'inconnue a

L est un paramètre.

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 15:05

Il faut que L > 65

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 15:12

C'est largement insuffisant

Vous savez bien résoudre une équation  du second degré.

Pour qu'il existe C,  l'équation doit avoir des solutions. À quelle condition ?

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 15:27

Il faut aussi que ∆ ≥ 0

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 15:42

C'est ce que je vous ai déjà dit à 12 :31

On n'avance pas beaucoup !

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 15:51

Oui , mon problème est que je ne comprends plus rien depuis 10:18..

Je remplace 80 par L est c'est faux ..

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 16:09

Je vous avais proposé un exemple numérique   pour voir comment on pouvait résoudre le problème.
Pouvait-on trouver la longueur d'un côté pour que le triangle  ABC soit rectangle en C ?

Maintenant la longueur de la corde est L. On sait que L doit être d'au moins 65 si l'on veut déjà construire un
triangle  et d'autre part pas trop grand non plus  pour que le triangle puisse être rectangle.

Le point C doit d'ailleurs appartenir au cercle de diamètre [AB]

Pour le déterminer on a deux relations  a+b=L   et  a^2+b^2=4225

De ceci il vient  a^2+(L-a)^2=4225


En développant on a 2a^2-2La+L^2-4225=0

Pour que C existe il faut que cette équation ait des solutions, fussent-elles égales donc on en déduit que \Delta \geqslant 0

  Que vaut \Delta ?  Pour quelles valeurs  de L icelui est positif.

Écrivez \Delta et résolvez l'inéquation d'inconnue L

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 16:44

On sait que ∆= b²-4ac


Cette équation est un peu bizarre quand même ..

Si j'avais L²-2L -4225 =0

J'aurais tout de suite vu que :

∆=(-2)²-4×1×(-4225).

Mais là : 2a²-2La+L²-4225=0

Je ne vois pas grand chose.


On a 2a²-2La+L²-4225=0

Équivaut à

L²+a(2a-2L)-4225=0

Puis là je ne vois plus quoi faire.

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 17:01

\Delta= (2L)^2-4\times (2)\times (L^2-4225)

\Delta=4\Bigg(L^2-2L^2+8450\Bigg)=8450-L^2

\Delta\geqslant 0 ?

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 18:34

Je comprends pas pourquoi les a ont disparus

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 18:39

L\in[-65\sqrt{2} ;65\sqrt{2}] , -L²+8450 \geq 0

Donc S_{\R}=[-65\sqrt{2} ;65\sqrt{2}]

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 18:44

Si au lieu d'avoir appelé les longueurs des côtés  a et b vous les aviez appelées x et y   alors l'équation aurait été

2x^2-2Lx+L^2-4225=0

Dans le calcul de \Delta vous n'auriez pas demandé où sont les x ?

 a est l'inconnue. Le problème ici est qu'il y  a des homonymes

le « a » de  ax^2+bx+c  et le « a »  longueur d'un côté

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 18:50

Ah d'accord

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 18:52

Pour que l'équation ait des racines  oui  L  doit appartenir à [-65\sqrt{2}~;~65\sqrt{2}]

mais si l'on revient aux côtés du triangle alors la longueur de la ficelle  doit être comprise entre 65 exclu  et 65\sqrt{2}

Vous pouvez maintenant préciser la position de  C  en calculant a et b

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 19:00

Ok ,

L²+a(2a-2L)-4225=0

Si L=65 , 65²+2a²-2a×65-4225=0

2a(a-1)×65=0

2a(65a-65)=0

2a²×65-65×2a=0

2a²×65=65×2a

2a×65=65×2

a=(65×2)/2×65

a=1

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 19:02

C'est bon ?

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 19:15

????

Pourquoi ce changement dans la résolution d'une équation du second degré  ?

On pourra construire un triangle rectangle  si  L\in]65~;~65\sqrt{2}]

Un côté de l'angle droit aura comme longueur a_1 et le second a_2

a_1=\dfrac{L-\sqrt{8450-L^2}}{2} ou a_2=\dfrac{L+\sqrt{8450-L^2}}{2}

On peut remarquer que pour L=85\sqrt{2}  le point C appartient à la médiatrice de [AB]

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 21:17

OK.

Citation :
On peut remarquer que pour L=65\sqrt{2}  le point C appartient à la médiatrice de [AB]


Je ne vois toujours pas comment vous avez fait pour remarquer celà.

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 21:25

Moi je remarque que a1=a2.

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 21:29

Citation :
On pourra construire un triangle rectangle  si  L\in]65~;~65\sqrt{2}]

Un côté de l'angle droit aura comme longueur a_1 et le second a_2

a_1=\dfrac{L-\sqrt{8450-L^2}}{2} ou a_2=\dfrac{L+\sqrt{8450-L^2}}{2}

On peut remarquer que pour L=85\sqrt{2}  le point C appartient à la médiatrice de [AB]


On peut donc tendre la ficelle en AC d'une distance a[tex]=\dfrac{L+\sqrt{8450-L^2}}{2} cm avec L \in ]65 ;65\sqrt{2}]

Posté par
matheux14
re : Ficelle et triangle rectangle. 18-08-20 à 22:53

Citation :
On pourra construire un triangle rectangle  si  L\in]65~;~65\sqrt{2}]

Un côté de l'angle droit aura comme longueur a_1 et le second a_2

a_1=\dfrac{L-\sqrt{8450-L^2}}{2} ou a_{2}=\dfrac{L+\sqrt{8450-L^2}}{2}

On peut remarquer que pour L=65\sqrt{2}  le point C appartient à la médiatrice de [AB]


On peut donc tendre la ficelle en AC d'une distance a=\dfrac{L+\sqrt{8450-L^2}}{2} cm ou a=\dfrac{L-\sqrt{8450-L^2}}{2} cm avec L \in ]65 ;65\sqrt{2}]

Merci beaucoup

Posté par
hekla
re : Ficelle et triangle rectangle. 19-08-20 à 00:39

Vous avez dit à un moment que  \sqrt{8450}=65\sqrt{2} par conséquent pour L = 65\sqrt{2}\ \Delta=0

on a donc pour solution de l'équation a_1=a_2= \dfrac{L}{2} Ce qui signifie  aussi que AC=BC

   donc le point C se trouve sur la médiatrice de [AB]

Vous avez bien fait de corriger c'est bien 65\sqrt{2} qu'il fallait lire et non 85\sqrt{2}

Si L \in]65~;~65\sqrt{2}] alors il existe au moins  un point C  tel que le triangle ABC soit rectangle en C

Les deux points sont symétriques par rapport à la médiatrice de [AB]

De rien


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