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ExerciceSeconde, chapitre 5 — Géométrie cartésienne · Exercices de synthèse

Exercice 24

Calcul

Le plan est muni d'un repère orthonormé. On donne les points A(−3 ;1)B(1 ;3)C(5 ;−1)D(1 ;−3)A(-3\,;1) \qquad B(1\,;3) \qquad C(5\,;-1) \qquad D(1\,;-3)

1. Déterminer les coordonnées du milieu de [AC][AC], puis celles du milieu de [BD][BD]. Que peut-on en déduire pour le quadrilatère ABCDABCD ?

2. Calculer les longueurs ABAB et BCBC. Le quadrilatère ABCDABCD est-il un losange ?

3. Calculer les longueurs des diagonales ACAC et BDBD. Le quadrilatère ABCDABCD est-il un rectangle ?

4. Conclure sur la nature exacte de ABCDABCD.

5. Calculer le périmètre de ABCDABCD. On donnera la valeur exacte, puis une valeur approchée au dixième.

6. Le point E(9 ;7)E(9\,;7) est-il tel que BB soit le milieu de [AE][AE] ? Justifier.

Corrigé

1. Milieu de [AC][AC] : (−3+52 ;1−12)=(1 ;0)\left(\dfrac{-3+5}{2}\,;\dfrac{1-1}{2}\right)=(1\,;0).

Milieu de [BD][BD] : (1+12 ;3−32)=(1 ;0)\left(\dfrac{1+1}{2}\,;\dfrac{3-3}{2}\right)=(1\,;0).

Les deux diagonales ont le même milieu : ABCD est un paralleˊlogramme, de centre (1 ;0).\boxed{ABCD \text{ est un parallélogramme, de centre } (1\,;0).}

2. AB=(1+3)2+(3−1)2=16+4=20=25AB=\sqrt{(1+3)^{2}+(3-1)^{2}}=\sqrt{16+4}=\sqrt{20}=2\sqrt{5}

BC=(5−1)2+(−1−3)2=16+16=32=42BC=\sqrt{(5-1)^{2}+(-1-3)^{2}}=\sqrt{16+16}=\sqrt{32}=4\sqrt{2}

Ces deux côtés consécutifs sont de longueurs différentes : ABCD n’est pas un losange.\boxed{ABCD \text{ n'est pas un losange.}}

3. AC=64+4=68AC=\sqrt{64+4}=\sqrt{68} et BD=0+36=6BD=\sqrt{0+36}=6.

Or 68≠6\sqrt{68}\neq 6 (puisque 62=36≠686^{2}=36\neq 68) : ABCD n’est pas un rectangle.\boxed{ABCD \text{ n'est pas un rectangle.}}

4. ABCD est un paralleˊlogramme quelconque.\boxed{ABCD \text{ est un parallélogramme quelconque.}}

5. Dans un parallélogramme, les côtés opposés ont la même longueur : 𝒫=2(AB+BC)=2(25+42)=45+82≈20,3\mathcal{P}=2\left(AB+BC\right)=2\left(2\sqrt{5}+4\sqrt{2}\right) =\boxed{4\sqrt{5}+8\sqrt{2}\approx 20{,}3}

6. Si BB était le milieu de [AE][AE], on aurait −3+92=3\dfrac{-3+9}{2}=3, or l'abscisse de BB vaut 11 et non 33. Non, B n’est pas le milieu de [AE].\boxed{\text{Non, } B \text{ n'est pas le milieu de } [AE].}

Dans l'édifice

Thèmes

repères, coordonnées, milieu, distance, quadrilatères

Notions

couple, norme

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