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1. Theoreme des sinus et loi des cosinus

Theoreme des sinus

Dans tout triangle ABC, R rayon du cercle circonscrit :

a/sin A = b/sin B = c/sin C = 2R

Loi des cosinus (Al-Kashi)

a²=b²+c²-2bc.cos A ; b²=a²+c²-2ac.cos B ; c²=a²+b²-2ab.cos C.

Cas particulier : A=90° → a²=b²+c² (Pythagore).

Formule de l aire

Aire = (1/2)ab.sin C = (1/2)bc.sin A = (1/2)ac.sin B.

Formule de Heron : Aire=racine(s(s-a)(s-b)(s-c)) avec s=(a+b+c)/2.

2. Angles orientes de vecteurs

Calcul en coordonnees

Pour u=(a;b) et v=(c;d) : u.v=ac+bd=||u||.||v||.cos(u,v).

det(u,v)=ad-bc=||u||.||v||.sin(u,v).

Angle (u,v) : cos=(ac+bd)/(||u||.||v||) et sin=(ad-bc)/(||u||.||v||).

3. Cocyclicite et colinearite

Criteres

A, B, C alignes ssi det(AB,AC)=0.

Quatre points cocycliques (sur un meme cercle) ssi les angles inscrits interceptant le meme arc sont egaux (mod pi).

Equivalence : (AB,AC)=(DB,DC) mod pi.

A retenir

  • Sinus : a/sin A=2R ; Al-Kashi : a²=b²+c²-2bc.cos A
  • Aire=(1/2)bc.sin A
  • det(u,v)=ad-bc=||u||.||v||.sin(angle)
  • Cocyclicite : angles inscrits sur meme arc egaux mod pi
1

Theoreme des sinus

● Moyen
  1. ABC : A=50°, B=70°, a=10. Calculer b et c (en cm).
  2. Trouver R (rayon du cercle circonscrit).
Correction

C=60°. 2R=a/sin A=10/sin50°≈13,05. b=2R.sin B≈12,26. c=2R.sin C≈11,30. R≈6,53.

2

Loi des cosinus

● Moyen
  1. ABC : b=5, c=7, A=60°. Calculer a.
  2. ABC : a=4, b=6, c=8. Calculer cos C et l angle C.
Correction
  1. a²=25+49-35=39. a=racine(39)≈6,24.
  2. cos C=(16+36-64)/48=-12/48=-1/4. C=arccos(-1/4)≈104,5°.
3

Aire d un triangle

● Moyen
  1. b=6, c=9, A=40°. Calculer l aire.
  2. Cotes 5, 7, 10. Calculer l aire par Heron.
Correction
  1. Aire=(1/2)×6×9×sin40°≈17,36.
  2. s=11. Aire=racine(11×6×4×1)=racine(264)≈16,25.
4

Angles orientes de vecteurs

● Moyen

u=(3;1), v=(1;3). (1) Calculer u.v et det(u,v). (2) Cos et sin de l angle (u,v). (3) Valeur de l angle.

Correction

(1) u.v=6. det=9-1=8. (2) ||u||=||v||=racine(10). cos=6/10=3/5. sin=8/10=4/5. (3) theta=arccos(3/5)≈53,1°.

5

Topographie

● Difficile

A et B distants de 500m. Observateur en C. Angle CAB=75°, angle CBA=60°. (1) Calculer angle ACB. (2) Calculer AC et BC. (3) Distance de C a la droite AB.

Correction

(1) ACB=45°. (2) 2R=AB/sin C=500/sin45°=500racine(2). AC=500racine(2)×sin60°=250racine(6)≈612m. BC=500racine(2)×sin75°≈683m. (3) h=2×Aire/AB. Aire=(1/2)×AC×BC×sin(ACB)=(1/2)×250racine(6)×683×sin45°≈208000. h=2×208000/500≈832m.

QCM

10 questions

0Score
0/10Repondues
Q1/10

a/sinA=2R (R=rayon cercle circonscrit). Si a=10 et A=pi/6 :

Q2/10

Al-Kashi : a² :

Q3/10

Aire avec b=4, c=5, A=30° :

Q4/10

det(u,v)=ad-bc avec u=(a;b), v=(c;d). Si det=0 :

Q5/10

Produit scalaire u.v=||u||.||v||.cos(u,v). Si u.v=0 :

Q6/10

Formule de Heron avec s=(a+b+c)/2 :

Q7/10

Triangle ABC, a=6, b=8, c=10. C vaut :

Q8/10

sin(angle(u,v))=(ad-bc)/(||u||.||v||). Si u=(1;0), v=(0;1) :

Q9/10

Cocyclicite de 4 points : angles inscrits sur le meme arc :

Q10/10

Dans un triangle, A+B+C=pi. Donc sin(A+B) :