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Niveau seconde
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Triangles rectangles

Posté par
Matheuu
29-04-11 à 00:40

Bonsoir j'ai un exercice à rendre et je n'arrive vraiment pas à le résoudre si quelqu'un pouvez m'aider je l'en remercie d'avance.

Donc voici les questions :

1. Démontrer que BC.AH = AB.AC
2. Démontrer que l'angle ABC (donc avec le chapeau au dessus des trois lettres) = à l'angle CAH (pareil chapeau au dessus des trois lettres)
3. Démontrer que AH² = HB.HC

Triangles rectangles

Posté par
dhalte
re : Triangles rectangles 29-04-11 à 05:23

Aire du triangle : 1/2 base * hauteur
BC*AH est le double de cette aire car BC étant considéré comme la base, AH est la hauteur
AB*AC est aussi le double de cette aire car AB étant considéré comme la base, AC est sa hauteur
donc BC*AH=AB*AC

somme des angles du triangle équivalente à angle plat
donc
\hat{ACH}+\hat{CHA}+\hat{HAC}=\pi
avec \hat{CHA} = \frac{\pi}2
\hat{ACH}+\hat{HAC}=\frac{\pi}2

De même dans le triangle AHB
\hat{HBA}+\hat{BAH}=\frac{\pi}2

Et dans le triangle ABC
\hat{ACB}+\hat{CBA}=\frac{\pi}2

or H est sur le segment [BC], donc \hat{ACH}=\hat{ACB} et \hat{HBA}=\hat{CBA}

finalement : \hat{ACB}+\hat{HAC}=\frac{\pi}2=\hat{ACB}+\hat{CBA}
en simplifiant :
\hat{HAC}=\hat{CBA}

Pythagore
AB²+AC²=BC²
AH²+HC²=AC²
AH²+HB²=AB²

on a donc
2AH²+HC²+HB²=BC²

par ailleurs H est sur le segment [BC], donc HB+HC=BC

2AH²+HC²+HB²=(HB+HC)²
2AH²+HC²+HB²=HB²+2BH*HC+HC²

on simplifie
2AH²=2BH*HC
AH²=BH*HC

Posté par
Matheuu
re : Triangles rectangles 29-04-11 à 13:56

Merci je n'aurais vraiment pas trouvé sans toi j'étais parti sur autre chose...

Posté par
Matheuu
re : Triangles rectangles 29-04-11 à 14:59

Bonjour c'est encore moi, voilà je pensais pouvoir avancer grâce à la question 3 que j'ai fini grâce à dhalte, mais ce n'est pas le cas donc je reviens vers vous pour m'aider.

Voilà les questions :

Soit a un angle aigu.

1. Calculer, en fonction de cos a, l'expression suivante : (1/1+sin a)+(1/1-sin a)

2. Calculer, en fonction de tan a, l'expression suivante : 1/cos2a-(1-tan2a)

3. Montrer que cos4a-cos2a/sin4a-sin2a = 1

4. Démontrer que 1 + 1/tan2a = 1/sin2a

5. Démontrer que 1-cos a/sin a = sin a/1+cos a

Je sais qu'il est interdit de poster plusieurs exercice sur un seul et même topic, mais je pense que l'exercice est en rapport avec le précédent c'est pour ça que je l'écris ici.

Je m'excuse d'avance si je me suis trompé ou si il aurait fallu que je recrée un nouveau topic avec un lien pointant sur celui-çi, mais comme je ne savais pas trop comment faire je me suis dit le plus simple pour les personnes qui m'aideront serais de poser la question dans le même topic.

Donc si cela est inapproprié il n'y a aucun problème vous pouvez supprimer ce message et je referais un topic qui pointera sur cette page.  

Posté par
dhalte
re : Triangles rectangles 29-04-11 à 18:42

peux-tu préciser les expressions que t'a donné ton énoncé, je crois qu'il  manque des parenthèses.

Lis bien ce qui suit :

sur ton livre, ou ton cahier, tu vois une formule du genre de celle-ci
\frac{a}{b+c}
et tu as envie de l'écrire ainsi sur le forum
a/b+c
c'est une erreur

l'écriture
a/b+c
équivaut à
\frac ab+c
l'écriture correcte est
a/(b+c)

sur ton livre, ou ton cahier, tu vois une formule du genre de celle-ci
\frac{a}{bc}
et tu as envie de l'écrire ainsi sur le forum
a/bc
c'est une erreur

l'écriture
a/bc
équivaut à
\frac abc
l'écriture correcte est
a/(bc)

sur ton livre, ou ton cahier, tu vois une formule du genre de celle-ci
\frac{a+b}{c}
et tu as envie de l'écrire ainsi sur le forum
a+b/c
c'est une erreur

l'écriture
a+b/c
équivaut à
a+\frac bc
l'écriture correcte est
(a+b)/c

Posté par
Matheuu
re : Triangles rectangles 29-04-11 à 18:52

Ok merci pour c'est précision et donc je réécrit parfaitement l'exercice

Soit a un angle aigu.

1. Calculer, en fonction de cos a, l'expression suivante : (1/(1+sin a))+(1/(1-sin a))

2. Calculer, en fonction de tan a, l'expression suivante : 1/(cos2a)-(1-tan2a)

3. Montrer que (cos4a-cos2a)/(sin4a-sin2a) = 1

4. Démontrer que 1 + 1/tan2a = 1/sin2a

5. Démontrer que (1-cos a)/sin a = sin a/(1+cos a)

Je sais qu'il est interdit de poster plusieurs exercice sur un seul et même topic, mais je pense que l'exercice est en rapport avec le précédent c'est pour ça que je l'écris ici.

Je m'excuse d'avance si je me suis trompé ou si il aurait fallu que je recrée un nouveau topic avec un lien pointant sur celui-çi, mais comme je ne savais pas trop comment faire je me suis dit le plus simple pour les personnes qui m'aideront serais de poser la question dans le même topic.

Donc si cela est inapproprié il n'y a aucun problème vous pouvez supprimer ce message et je referais un topic qui pointera sur cette page.  

Posté par
dhalte
re : Triangles rectangles 29-04-11 à 19:19

bon, alors je peux te dire deux choses :

ces relations n'ont strictement rien à voir avec l'exercice précédent

Pour les traiter, il suffit de connaître la relation
(cos(x))²+(sin(x))²=1

Souhaites-tu chercher un peu par toi-même ou est-ce que ça te gonfle grave ?

Posté par
Matheuu
re : Triangles rectangles 29-04-11 à 19:51

Bah le truc c'est que je vois pas à quoi sa nous sert de savoir que "a est un angle aigu", deplus je comprends pas trop les questions, j'aimerais vraiment comprendre car c'est l'une des parties dans les maths que je comprends le moins et plus j'essaie de voir comment répondre à la question plus je me décourage car je ne vois pas du tout comment faire...

Posté par
dhalte
re : Triangles rectangles 29-04-11 à 19:59

réduis déjà ta première expression au même dénominateur et simplifie là.

Posté par
Matheuu
re : Triangles rectangles 29-04-11 à 20:15

Donc sa donne :

(1/(1+sin a))+(1/(1-sin a))

= (1-sin a/((1+sin a)(1-sin a)) + 1 sin a/((1-sin a)(1+sin a))
= 2/((1-sin a+sin a-sin²a)(1+sin a-sin a+sin²a))
= 2/((1-sin²a)(1+sin²a))

Posté par
dhalte
re : Triangles rectangles 29-04-11 à 20:22

aïe, ça fait mal

1/(1+s) + 1/(1-s) =
(1-s)/((1+s)(1-s)) + (1+s)/((1+s)(1-s)) =
(1-s+1+s)/(1-s²) =
2/c²
ne t'ai-je pas dit d'utiliser la relation s²+c²=1 ?

Posté par
Matheuu
re : Triangles rectangles 29-04-11 à 21:01

C'est aussi moche :/, c'est vrai que tu m'avais dit que (cos(x))²+(sin(x))²=1.
C'est vraiment une partie que je n'arrive pas, mais grâce à toi je comprends un peu mieux comment procéder pour répondre à ce type de question donc je vais essayer de répondre au suivant

Donc pour le 2 j'ai trouvé ça, mais je crois pas du tout que sa soit ça

J'ai utiliser la formule tan²x=1-(c2x)/1+(c²x)

Du coup sa fait :

1/c²a-(1-t²a)

= 1/c²a-(1-((1-c²a)/(1+c²a))
= 1/c²a-(1+c²a+1-c²a)/(1+c²a)
= 1/c²a-2/(1+c²a)
= (1+c²a)/((c²a)(1+c²a))-(2c²a)/((1+c²a)(c²a))
= 1+c²a/(c²a+c4a(c²a+c4a)
= 1+c²a/(c4a+2c6a+c8a)

Voilà j'obtiens un résultat pas terrible du tout et je pense pas que j'ai bon :s

Posté par
dhalte
re : Triangles rectangles 29-04-11 à 21:14

si tu veux plus joli :

je pose
c=cos(a)
s=sin(a)
t=tan(a)

je rappelle que
t=\frac sc

Soit alors la quantité A=\frac1{c^2}-(1-t^2)

A=\frac1{c^2}-1+(\frac sc)^2

A=\frac1{c^2}-\frac{c^2}{c^2}+\frac {s^2}{c^2}

A=\frac{1-c^2+s^2}{c^2}

A=\frac{c^2+s^2-c^2+s^2}{c^2}

A=\frac{2s^2}{c^2}

A=2\frac{s^2}{c^2}

A=2(\frac{s}{c})^2

A=2t^2

Posté par
Matheuu
re : Triangles rectangles 29-04-11 à 22:06

Encore merci, question peut-être bête, mais je l'ai vu pas mal de fois dans divers corriger d'exercice que signifie le A ? ^^

Donc voilà j'ai essayer de répondre à la question suivante et je pense avoir trouver la réponse *croise les doigt*

3. Montrer que (cos4a-cos²a)/(sin4a-sin²a) = 1

Ma réponse :

En posant comme toi :

c = cos(a)
s = sin(a)

c4-c² = c²(c²-1)
s4-s² = s²(s²-1)

c²+s² = 1

c²-1 = s² et s²-1 = c²

Donc:

c4-c² = c²*s²
s4-s² = s²*c²

D'ou: (c4-c²)/(s4-s²) = 1

Posté par
dhalte
re : Triangles rectangles 29-04-11 à 22:17

c'est un mécanisme fondamental, et pas seulement dans les maths.
quand on veut manipuler une chose, on lui donne un nom, pour s'y référer par la suite sans avoir à la décrire à chaque fois.
tu as le droit de nommer, pour autant que le nom que tu choisis n'est pas déjà utilisé par ailleurs pour nommer autre chose.

c'est la même technique que celle qui consiste à dire :
je pose c=cos(a)
ainsi, après, quand tu vois écrit 'c', tu sais que c'est cos(a)

quand il n'y a pas ambiguïté, cela donne de la concision aux écriture, est plus facile à lire, à comprendre, à vérifier.


pour ton expression \frac{c^4-c^2}{s^4-s^2}, tu es arrivé au résultat, mais en faisant deux erreurs de signe qui se sont compensées :
tu as écrit
c²+s²=1 : c'est juste
donc c²-1=s² : c'est faux.
Trouve l'autre erreur.

Posté par
Matheuu
re : Triangles rectangles 29-04-11 à 22:45

Exacte j'avais pas vu :s, ce qui veut dire que

c4-c² = c²(c²-1)

Ma deuxième erreur est que :

c4-c² = c²(c²-1)
c4-c² c²*s²

Posté par
dhalte
re : Triangles rectangles 30-04-11 à 09:24

oh non

premièrement
c²+s²=1

donc
c²=1-s²

donc
c²-1=-s²

deuxièmement
c²+s²=1

donc
s²=1-c²

donc
s²-1=-c²

Le numérateur
A=c4-c²

donc
A=c²(c²-1)

donc
A=c²(-s²)

donc
A=-c²s²

Le dénominateur
B=s4-s²

donc
B=s²(s²-1)

donc
B=s²(-c²)

donc
B=-s²c²

donc
B=-c²s²

Le rapport des deux
A/B=(-c²s²)/(-c²s²)

donc
A/B=1

Posté par
Matheuu
re : Triangles rectangles 30-04-11 à 17:12

Ah ok ! ^^

Par contre je vois pas trop comment démontrer que \frac{1-cos a}{sin a} = \frac{sin a}{1+cos a}, j'ai essayer de regarder qu'elle formule pourrait m'aider à répondre à la question, mais je vois pas du tout si tu pouvais me donner une piste je t'en remercierais.

Posté par
frankot
re : Triangles rectangles 30-04-11 à 19:39

Bonjour.
cos²a+sin²a=1 donc sin²a=1²-cos²a=(1-cosa)*(1+cosa)
donc sina/(1+cosa)= (1-cosa)/sina.

Posté par
Matheuu
re : Triangles rectangles 30-04-11 à 20:15

J'ai pas très bien compris votre résultat :/

Déjà avec le fait qu'au départ on se trouve avec cos²a+sin²a=1 et tout à coup on se retrouve avec sin²a=1²-cos²a
pour le 1 devient 1² ensuite pourquoi \frac{sin a}{1+cos a} = \frac{1-cos a}{sin a} car d'accord sin²a = 1²-cos ², mais dans notre cas on a sin a et pas sin²a.

Voilà je me trompe peut-être, mais je voudrais être sur d'avoir bien compris.

Posté par
frankot
re : Triangles rectangles 30-04-11 à 20:24

ab=cda/c=d/b (a=b=sina , c=1-cosa et d=1+cosa.



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