Exercice 16 ABC est un triangle rectangle en C tel que AC=6 et BC=8. P est un point du segment (AB). PQCS est un rectangle inscrit dans le triangle ABC. On pose
Question
ABC est un triangle rectangle en C tel que AC=6 et BC=8.
P est un point du segment (AB).
PQCS est un rectangle inscrit dans le triangle ABC. On pose PQ= x.
1. Donner l'intervalle décrit par x.
2. Exprimer PS en fonction de x.
3. Pour quelle(s) valeur(s) de x le quadrilatère PQCS est-il un carré ?
Justifier par un calcul.
4. On appelle f(x) l'aire du rectangle PQCS. Montrer que f(x) = x2 + 8x.
5. a) Calculer f (3)
b) Calculer f (6). Ce résultat pouvait-il être obtenu directement sans calcul ?
6. a) Conjecturer le tableau de variations de f à l'aide de la calculatrice.
b) Quelle est l'aire maximale du rectangle PQCS ?
1 Réponse
-
1. Réponse marcfrancois
Réponse :
bj
Explications étape par étape :
1)
Si P est confondu avec B alors Q l'est aussi et on a : PQ = BB = 0 ;
donc x peut prendre la valeur : 0 .
Si P est confondu avec A alors Q est alors confondu avec C
et on a : PQ = AC = 0 ; donc x peut prendre la valeur : 6 .
P se place n'importe où sur le segment [AB] ;
donc x peut prendre n'importe quelle valeur entre 0 et 6 ;
donc l'ensemble des valeurs de x est : [0 ; 6] .
2)
On a :
BQ = BC - CQ = 8 - PS .
Les deux droites (AP) et (CQ) sont sécantes et se coupent au point B .
Les deux droites (AC) et (PQ) sont perpendiculaires
à la droite (CQ) ; donc elles sont parallèles .
En appliquant le théorème de Thalès , on a :
PQ/AC = BQ/BC ;
donc : x/6 = (8 - PS)/8 ;
donc : 8x = 6(8 - PS) ;
donc : 8x = 48 - 6PS ;
donc : 6PS = 48 - 8x ;
donc : PS = - 8/6 x +8 ;
donc : PS = - 4/3 x + 8 .
3)
PQCS est un carré si :
PQ = PS ;
donc si : x = - 4/3 x + 8 ;
donc : x + 4/3 x = 8 ;
donc : 7/3 x = 8 ;
donc : x = 24/7 .
4)
L'aire du rectangle PQCS est : PQ * PS ;
donc : A(x) = x(- 4/3 x + 8) = - 4/3 x² + 8x .