Devoir Surveillé 3 S1 – 3ème Année Collège

Devoir Surveillé N°3 – Semestre 1

Pythagore, Trigonométrie, Angles & Triangles

Mathématiques

Niveau : 3ème Année Collège (3AC)

Durée : 1 heure

Nom et Prénom : …………………………………………………… Classe : ………… Note : …….. / 20
Exercice 1 : Pythagore et Trigonométrie (6 points)
A B C 5 12

Soit \(ABC\) un triangle rectangle en \(A\) tel que \(AB = 5 \text{ cm}\) et \(AC = 12 \text{ cm}\).

  1. Calculer la longueur \(BC\).
  2. Calculer \(\cos \widehat{B}\), \(\sin \widehat{B}\) et \(\tan \widehat{B}\).
  3. Soit \(H\) le projeté orthogonal de \(A\) sur \((BC)\).
    En exprimant \(\sin \widehat{B}\) dans le triangle \(ABH\), calculer la longueur \(AH\).
Exercice 2 : Angles inscrits (5 points)

Dans la figure ci-dessous, \((C)\) est un cercle de centre \(O\).

O A B M N 80°

On sait que l’angle au centre \(\widehat{AOB} = 80^\circ\) (où A et B sont sur le cercle).

  1. Soit \(M\) un point du cercle (sur le grand arc AB). Calculer \(\widehat{AMB}\).
  2. Soit \(N\) un point du cercle (sur le petit arc AB). Le quadrilatère \(AMBN\) est inscriptible.
    En déduire la mesure de l’angle \(\widehat{ANB}\).
Exercice 3 : Triangles Semblables (5 points)

Soit \(ABC\) un triangle tel que \(AB = 4 \text{ cm}\), \(AC = 5 \text{ cm}\) et \(BC = 6 \text{ cm}\).

Soit \(EFG\) un triangle tel que \(EF = 12 \text{ cm}\), \(EG = 15 \text{ cm}\) et \(FG = 18 \text{ cm}\).

  1. Montrer que les triangles \(ABC\) et \(EFG\) sont semblables.
  2. Déterminer le rapport de similitude \(k\) qui transforme \(ABC\) en \(EFG\).
  3. Sachant que l’aire de \(ABC\) est environ \(9,9 \text{ cm}^2\), calculer l’aire de \(EFG\).
Exercice 4 : Relations Trigonométriques (4 points)

Soit \(x\) la mesure d’un angle aigu.

  1. Simplifier l’expression : \(T = (\cos x + \sin x)^2 + (\cos x – \sin x)^2\).
  2. Sachant que \(\tan x = \sqrt{3}\), déterminer la mesure de l’angle \(x\).