Devoir Surveillé 2 S2 – 2ème Année Collège

Devoir Surveillé N°2 – Semestre 2

Ordre et Opérations, Vecteurs & Cosinus

Mathématiques

Niveau : 2ème Année Collège (2AC)

Durée : 1 heure

Nom et Prénom : …………………………………………………… Classe : ………… Note : …….. / 20
Exercice 1 : Ordre et Opérations (5 points)
  1. Comparaison :
    a) Comparer \( \frac{4}{7} \) et \( \frac{4}{5} \).
    b) Comparer \( 3\sqrt{2} \) et \( 2\sqrt{5} \) en comparant leurs carrés.
  2. Encadrement :
    Soient \(x\) et \(y\) deux nombres rationnels tels que : \( 3 \leq x \leq 7 \) et \( 2 \leq y \leq 5 \).
    Encadrer les expressions suivantes :
    a) \( x + y \)
    b) \( x \times y \)
    c) \( x – y \) (Rappel : encadrer d’abord \(-y\)).
Exercice 2 : Vecteurs et Translation (7 points)
Partie A : Construction et Égalité

Soit \(ABC\) un triangle.

  1. Construire le point \(E\) tel que \(\vec{AE} = \vec{BC}\).
  2. Quelle est la nature du quadrilatère \(ABCE\) ? Justifier.
  3. Construire le point \(F\) tel que \(B\) soit le milieu de \([AF]\). Exprimer \(\vec{AB}\) en fonction de \(\vec{BF}\).
Partie B : Simplification (Relation de Chasles)

Simplifier les sommes vectorielles suivantes :

  • \(\vec{u} = \vec{MN} + \vec{NP} + \vec{PQ}\)
  • \(\vec{v} = \vec{AB} – \vec{CB} + \vec{CD}\)
Exercice 3 : Cosinus et Réciproque de Pythagore (6 points)

Soit \(IJK\) un triangle tel que \(IJ = 4,8 \text{ cm}\), \(JK = 6,4 \text{ cm}\) et \(IK = 8 \text{ cm}\).

  1. Nature du triangle : Montrer que le triangle \(IJK\) est rectangle en \(J\). (Utiliser la réciproque du théorème de Pythagore).
  2. Cosinus : Calculer \(\cos(\widehat{IJK})\) ? Attention, l’angle est-il droit ? Si oui, que vaut son cosinus ?
    Calculer plutôt \(\cos(\widehat{K I J})\).
  3. Déduction : Soit \(H\) le projeté orthogonal de \(J\) sur \([IK]\).
    Dans le triangle \(IJH\) rectangle en \(H\), exprimer \(\cos(\widehat{J I H})\) en fonction de \(IH\) et \(IJ\).
    En déduire la longueur \(IH\).
Exercice 4 : Problème (2 points)

Soit \(ABCD\) un parallélogramme de centre \(O\).

  1. Quelle est l’image du point \(A\) par la translation de vecteur \(\vec{AO}\) ? (Faire un croquis au brouillon).
  2. Quelle est l’image du triangle \(ABD\) par la translation de vecteur \(\vec{AC}\) ? (Justifier en utilisant les points correspondants).