\Block{set GI = randint(5, 15)} \Block{set HI = randint(1, GI-1)} \Block{set EG = randint(1, GI-1)} Sur la figure suivante, $GI = \Var{GI}cm$, $HI = \Var{HI}cm$ et $EG = \Var{EG}cm$. \includegraphics[scale=0.8]{./fig/fig_exo_geo} Dans cet exercice, tous les résultats seront arrondis au centième. \begin{parts} \part Calculer la mesure de l'angle $\widehat{IGH}$. \begin{solution} On sait que le triangle $HIG$ est rectangle en $H$ donc \Block{set IGH = round(asin(HI/GI), 2)} \begin{align*} \sin( \widehat{IGH} ) &= \frac{HI}{GI} = \frac{\Var{HI}}{\Var{GI}} \approx \Var{(HI/GI)|round(2)}\\ \widehat{IGH} &= \sin^{-1}(\Var{(HI/GI)|round(2)}) = \Var{IGH} \end{align*} Donc $\widehat{IGH} = \Var{IGH}$ \end{solution} \part En déduire la mesure de l'angle $\widehat{EGF}$. \begin{solution} On remarque que les angles $\widehat{IGH}$ et $\widehat{EGF}$ sont alternes-internes. Ils ont donc la même mesure. Donc \begin{align*} \widehat{EGF} = \widehat{IGH} = \Var{IGH} \end{align*} \end{solution} \part Calculer la longueur $FG$. \begin{solution} On sait que le triangle $EFG$ est rectangle en $E$ donc \Block{set FG = (EG / cos(IGH)) | round(2)} \begin{align*} \cos(\widehat{EGF}) &= \frac{EG}{FG} \\ \cos(\Var{IGH}) &= \frac{\Var{EG}}{FG} \\ \Var{(cos(IGH)) | round(2)} &= \frac{\Var{EG}}{FG} \\ FG &= \frac{\Var{EG}}{\Var{(cos(IGH))| round(2)}} = \Var{FG} \end{align*} \end{solution} \part Calculer de deux manières différentes la longueur $FE$. \begin{solution} Il existe en fait 3 méthodes pour calculer $GF$: \begin{enumerate} \item \underline{Avec les formules trigonométriques} On sait que $EGF$ est un triangle rectangle en $E$ donc \begin{align*} \tan(\widehat{EGF}) &= \frac{EF}{EG} \\ \tan(\Var{IGH}) &= \frac{EF}{\Var{EG}} \\ \Var{tan(IGH)} &= \frac{EF}{\Var{EG}} \\ EF = \Var{tan(IGH)|round(2)} \times \Var{EG} = \Var{(tan(IGH)*EG) | round(2)} \end{align*} \item \underline{Avec le théorème de Pythagore} On sait que $EGF$ est un triangle rectangle en $E$ donc d'après le théorème de Pythagore on a \Block{set EF2 = FG**2 - EG**2} \Block{set EF = sqrt(EF2) | round(2)} \begin{align*} FG^2 &= EG^2 + EF^2 \\ \Var{FG}^2 &= \Var{EG}^2 + EF^2 \\ \Var{FG**2} &= \Var{EG**2} + EF^2 \\ EF^2 &= \Var{FG**2} - \Var{EG**2} = \Var{EF2} \\ EF &= \sqrt{\Var{EF2}} = \Var{EF} \end{align*} \item \underline{Avec le théorème de Thalès} Comme $(EF)$ et $(HI)$ sont perpendiculaires à $(EH)$, $(EF)$ et $(HI)$ sont parallèles. De plus on remarque que $E$, $G$ et $H$ sont alignés ainsi que $F$, $G$ et $I$. Donc d'après le théorème de Thalès, le tableau suivant est un tableau de proportionnalité \begin{center} \begin{tabular}{|c|*{3}{c|}} \hline Triangle $EFG$ & $EG = \Var{EG}$ & $EF$ & $FG = \Var{FG}$ \\ \hline Triangle $GIH$ & $HG$ & $HI = \Var{HI}$ & $GI = \Var{GI}$\\ \hline \end{tabular} \end{center} Donc avec un produit en croix, on obtient \begin{align*} EF = \frac{HI \times FG}{GI} = \frac{\Var{HI} \times \Var{FG}}{\Var{GI}} = \Var{(HI*FG/GI) | round(2)} \end{align*} \end{enumerate} \end{solution} \end{parts}