Enoncé
Soit $ABC$ un triangle.
- Construire le point $M$ tel que : $\overrightarrow {AM}= \overrightarrow {BC} $.
- Construire le point $N$ tel que : $\overrightarrow {AN}= \overrightarrow {CB} $.
- Montrer que $A$ est le milieu du segment du segment $[MN]$.
Enoncé
Soit $ABCD$ un parallélogramme de centre $O$.
- Construire le point $N$ tel que : $\overrightarrow {AO}= \overrightarrow {BN} $.
- Montrer que $ONCD$ est un parallélogramme.
Enoncé
Soient $ABCD$ un parallélogramme, et $I$ le milieu du segment $[BC]$.
- Construire $E$ le symétrique de $A$ par rapport à $I$.
- Construire $J$ le le milieu de $[BE]$.
- Construire $F$ le symétrique de $A$ par rapport à $J$.
- Montrer que : $\overrightarrow {DC}=\overrightarrow {CE}=\overrightarrow {EF}$.
Enoncé
Soit $ABCD$ un parallélogramme.
- Construire les points $M$ et $N$ tels que :
$\overrightarrow {AM} = \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AC} ~~~~\text{et}~~~~ \overrightarrow {AN} = \overrightarrow {AC} + \overrightarrow {AD}$
- Montrer que : $\overrightarrow {BD}=\overrightarrow {MN}$.
Enoncé
Soit $ABC$ un triangle, et $I$ le milieu du segment $[BC]$.
- Construire les points $D$ tel que :
$\overrightarrow {CD} = \overrightarrow {CA} + \overrightarrow {IB}$.
- Montrer que : $\overrightarrow {DB}=\overrightarrow {AI}$.
Enoncé
Simplifier les vecteurs suivants :
- $\overrightarrow {EF} + \overrightarrow {GE} + \overrightarrow {FG}$
- $\overrightarrow {AB} – \overrightarrow {BD} + \overrightarrow {CA} – \overrightarrow {CB}$
- $\overrightarrow {FE} – \overrightarrow {GE} – \overrightarrow {GF} + \overrightarrow {GH} + \overrightarrow {GF}$
- $\overrightarrow {ED} + \overrightarrow {BA} + \overrightarrow {DC} – \overrightarrow {EA} – \overrightarrow {BC}$
Enoncé
Soit $ABC$ un triangle.
- Construire les points $E$ et $F$ tels que : $\overrightarrow {AE} = 2\overrightarrow {AB}$ et $\overrightarrow {AF} = 2\overrightarrow {AC}$.
- Montrer que : $\overrightarrow {BE}=\overrightarrow {AB}$.
- Montrer que : $\overrightarrow {EF}=2\overrightarrow {AB}$.
Enoncé
Soit $ABC$ un triangle.
- Construire les points $M$ et $N$ tels que :
$\overrightarrow {AM} = 3\overrightarrow {AB}$ et $\overrightarrow {CN} = -2\overrightarrow {CA}$.
- Montrer que : $\overrightarrow {AN}=3\overrightarrow {AC}$.
- Montrer que : $\overrightarrow {MN}=3\overrightarrow {BC}$.
- En déduire que : $(MN)\parallel (BC)$.
Enoncé
Soit $ABCD$ un parallélogramme.
- Construire les points $E$ et $F$ tels que :
$\overrightarrow {AE} = -\dfrac{1}{2}\overrightarrow {AD}$ et $\overrightarrow {EF} = \dfrac{1}{2}\overrightarrow {BA}$.
- Montrer que les points $A$, $C$ et $F$ sont alignés.
Enoncé
Soit $ABC$ un triangle, $I$, $J$ et $K$ trois points tels que :
$$\overrightarrow {BI} = \dfrac{3}{2}\overrightarrow {BC}
~~;~~
\overrightarrow {CJ} = \dfrac{1}{3}\overrightarrow {CA}
~~;~~
\overrightarrow {AK} = \dfrac{2}{5}\overrightarrow {AB} $$
- Construire les points $I$, $J$ et $K$.
- Montrer que : $\overrightarrow {IJ} = – \dfrac{1}{2}\overrightarrow {BC} – \dfrac{1}{3}\overrightarrow {AC} $
- Montrer que : $\overrightarrow {JK} = – \dfrac{2}{5}\overrightarrow {BC} – \dfrac{4}{{15}}\overrightarrow {AC}$
- En déduire que les points $I$, $J$ et $K$ sont alignés.
Enoncé
Soit $ABCD$ un parallélogramme.
- Construire $E$ l’image de $A$ par la translation qui transforme $B$ en $D$.
- Construire $F$ l’image de $B$ par la translation qui transforme $A$ en $C$.
- Montrer que $E$ est l’image de $D$ par la translation qui transforme $C$ en $D$.
- Montrer que $F$ est l’image de $C$ par la translation qui transforme $D$ en $C$.
- En déduire que : $\overrightarrow {ED} = \overrightarrow {DC} = \overrightarrow {CF} $ et $\overrightarrow {EF} \,\, = \,\,3\overrightarrow {AB} $
Enoncé
Soit $ABCD$ un parallélogramme de centre $O$.
- Construire $E$ l’image de $D$ par la translation du vecteur $\overrightarrow {AC}$.
- Construire $F$ le symétrique de $D$ par rapport à $A$.
- Montrer que $O$ est le milieu du segment $[EF]$.
Enoncé
Soit $EFGH$ un carré tel que $EF=3cm$.
- Construire $A$ l’image de $F$ par la translation du vecteur $\overrightarrow {EG}$.
- Construire $B$ l’image de $H$ par la translation du vecteur $\overrightarrow {EG}$.
- Déterminer la distance $AB$.
Enoncé
Soient $ABC$ un triangle et $[AH]$ sa hauteur.
- Construire $B’$ et $C’$ les images respectives de $B$ et $C$ par la translation du vecteur $\overrightarrow {AH}$.
- Déterminer l’image de la droite $(BC)$ par la translation du vecteur $\overrightarrow {AH}$.
- Montrer que $\left( {AH} \right) \bot \left( {B’C’} \right)$.
Enoncé
Soit $ABCD$ un parallélogramme de centre $O$.
- Construire $E$ l’image de $A$ par la translation du vecteur $\overrightarrow {OD}$.
- Construire $F$ l’image de $C$ par la translation du vecteur $\overrightarrow {OD}$.
- Montrer que les points $D$, $E$ et $F$ sont alignés.
Enoncé
Soient $ABC$ un triangle rectangle $A$, et $E$ un point du segment $[BC]$.
- Construire $B’$ et $C’$ les images respectives de $B$ et $C$ par la translation du vecteur $\overrightarrow {AE}$.
- Montrer que le triangle $EB’C’$ est rectangle.
- Montrer que $(BC)\parallel(B’C’)$.
Enoncé
Soient $O$ et $O’$ deux points du plan, soit le cercle $(\mathscr{C})$ de centre $O$ et de rayon $r=\dfrac{1}{4}OO’$.
- Construire $(\mathscr{C}’)$ l’image du cercle $(\mathscr{C})$ par la translation du vecteur $\overrightarrow {OO’}$.
- Soient $E$ un point de $(\mathscr{C})$ et $E’$ un point du plan tel que $OEE’O’$ est un parallélogramme. Montrer que le point $E’$ appartient au cercle $(\mathscr{C}’)$.
Enoncé
Résoudre les équations suivantes:
\begin{array}{lcl}
\displaystyle \mathbf 1.\ x+\sqrt{2}=3\sqrt{2} &&\displaystyle \mathbf 2.\ 4x-5=x+\dfrac{1}{2}\\[0.1cm]
\displaystyle \mathbf 3.\ 2x+1=\sqrt{3}x+4 &&\displaystyle \mathbf 4.\ 4x-4\sqrt{7}=x+2\sqrt{7}\\[0.1cm]
\displaystyle \mathbf 5.\ 2(x+3)-3x=-4(-x-5) &&\displaystyle \mathbf 6.\ \sqrt{3}(x+\sqrt{3})=2(x-\sqrt{3})\\[0.1cm]
\displaystyle \mathbf 7.\ \dfrac{x}{2}+\dfrac{3}{2}=\dfrac{2x}{3}-\dfrac{5}{2} &&\displaystyle \mathbf 8.\ \dfrac{x+1}{3}=\dfrac{2x-4}{5}\\[0.1cm]
\displaystyle \mathbf 9.\ \dfrac{4+x}{3}-\dfrac{2x-1}{8}=\dfrac{x+4}{4}&&\displaystyle \mathbf \
\end{array}
Corrigé
- Résolvons l’équation $x + \sqrt 2 = 3\sqrt 2$ :
$$\begin{aligned}
& x + \sqrt 2 = 3\sqrt 2 \\
& x = 3\sqrt 2 -\sqrt 2 \\
& x = \boxed{2\sqrt 2}
\end{aligned}$$Donc la solution de cette équation est : $2\sqrt 2$.
- Résolvons l’équation $4x -5 = x + \frac{1}{2}$ :
$$\begin{aligned}
& 4x -5 = x + \frac{1}{2}\\
& 4x -x = \frac{1}{2} + 5\\
& 3x = \frac{1}{2} + \frac{{10}}{2}\\
& 3x = \frac{{11}}{2}\\
& x = \frac{{11}}{2} \times \frac{1}{3}\\
& x = \boxed{\frac{{11}}{6}}
\end{aligned}$$Donc la solution de cette équation est : $\frac{11}{6}$
- Résolvons l’équation $2x + 1 = \sqrt 3 x + 4$ :
$$\begin{aligned}
& 2x + 1 = \sqrt 3 x + 4\\
& 2x -\sqrt 3 x = 4 -1\\
& \left( {2 -\sqrt 3 } \right)x = 3\\
& x = \frac{3}{{2 -\sqrt 3 }}\\
& x=\boxed{3\left( {2 + \sqrt 3 } \right)}
\end{aligned}$$Donc la solution de cette équation est : $3\left(2+\sqrt 3\right)$
- Résolvons l’équation $4x -4\sqrt 7 = x + 2\sqrt 7$ :
$$\begin{aligned}
& 4x -4\sqrt 7 = x + 2\sqrt 7 \\
& 4x -x = 2\sqrt 7 + 4\sqrt 7 \\
& 3x = 6\sqrt 7 \\
& x = \boxed{\frac{{6\sqrt 7 }}{3} = 2\sqrt 7}
\end{aligned}$$Donc la solution de cette équation est : $2\sqrt 7$
- Résolvons l’équation $2\left( {x + 3} \right) -3x = -4\left( { -x -5} \right)$ :
$$\begin{aligned}\mathbf 5.\quad
& 2\left( {x + 3} \right) -3x = -4\left( { -x -5} \right)\\
& 2x + 6 -3x = 4x + 20\\
& 2x -3x -4x = 20 -6\\
& -5x = 14\\
& x = \frac{{ -14}}{5}
\end{aligned}$$Donc la solution de cette équation est : $\frac{-14}{5}$
- Résolvons l’équation $\sqrt 3 \left( {x + \sqrt 3 } \right) = 2\left( {x -\sqrt 3 } \right)$ :
$$\begin{aligned}\mathbf 6.\quad
& \sqrt 3 \left( {x + \sqrt 3 } \right) = 2\left( {x -\sqrt 3 } \right)\\
& \sqrt 3 x + 3 = 2x -2\sqrt 3 \\
& \sqrt 3 x -2x = -2\sqrt 3 + 3\\
&\left( {\sqrt 3 -2} \right)x = -2\sqrt 3 + 3\\
& x = \frac{{ -2\sqrt 3 + 3}}{{\sqrt 3 -2}}\\
& x = \boxed{2\sqrt 3 -3}
\end{aligned}$$Donc la solution de cette équation est : $2\sqrt 3 -3$
- Résolvons l’équation $\frac{x}{2} + \frac{3}{2} = \frac{{2x}}{3} -\frac{5}{2}$ :
$$\begin{aligned}
& \frac{x}{2} + \frac{3}{2} = \frac{{2x}}{3} -\frac{5}{2}\\
& \frac{{3x + 9}}{6} = \frac{{4x -15}}{6}\\
& 3x + 9 = 4x -15\\
& 3x -4x = -15 -9\\
& -x = -24\\
& x = \boxed{24}
\end{aligned}$$Donc la solution de cette équation est : $24$
- Résolvons l’équation $\frac{{x + 1}}{3} = \frac{{2x -4}}{5}$ :
$$\begin{aligned}
& \frac{{x + 1}}{3} = \frac{{2x -4}}{5}\\
& 5\left( {x + 1} \right) = 3\left( {2x -4} \right)\\
& 5x + 5 = 6x -12\\
& 5x -6x = -12 -5\\
& -x = -17\\
& x = \boxed{17}
\end{aligned}$$Donc la solution de cette équation est : $17$
- Résolvons l’équation $\frac{{4 + x}}{3} -\frac{{2x -1}}{8} = \frac{{x + 4}}{4}$ :
$$\begin{aligned}
& \frac{{4 + x}}{3} -\frac{{2x -1}}{8} = \frac{{x + 4}}{4}\\
& \frac{{8\left( {4 + x} \right)-3\left( {2x -1} \right)}}{{24}} = \frac{{6\left( {x + 4} \right)}}{{24}}\\
& 8\left( {4 + x} \right) -3\left( {2x -1} \right) = 6\left( {x + 4} \right)\\
& 32 + 8x -6x + 3 = 6x + 24\\
& 8x -6x -6x = 24 -32 -3\\
& -4x = -11\\
& x = \frac{{ -11}}{{ -4}} = \frac{{11}}{4}
\end{aligned}$$Donc la solution de cette équation est : $\frac{{11}}{4}$
Enoncé
Résoudre les équations suivantes:
\begin{array}{lcl}
\displaystyle \mathbf 1.\ (3x-3)(x-4)=0 &&
\displaystyle \mathbf 2.\ (x+1)(2x-3)-(2x-3)(4x+2)=0 \\[0.1cm]
\displaystyle \mathbf 3.\ \sqrt{2}x^2=\sqrt{3}x &&
\displaystyle \mathbf 4.\ x^2-x=6x-6 \\[0.1cm]
\displaystyle \mathbf 5.\ (x-\sqrt{5})(x-1)=2x(x-\sqrt{5}) &&
\displaystyle \mathbf 6.\ x^2-3=0 \\[0.1cm]
\displaystyle \mathbf 7.\ (x-3)(2x+4)=4x^2-16 &&
\displaystyle \mathbf 8.\ 4(x+1)^2=(x-3)^2 \\[0.1cm]
\displaystyle \mathbf 9.\ (4x-1)^2-25=0 &&
\displaystyle \mathbf 10.\ 9x^2-6x=(5x+7)^2-1
\end{array}
Enoncé
Résoudre les inéquations suivantes:
\begin{array}{lcl}
\displaystyle \mathbf 1.\ x-4 \leq 0 &&
\displaystyle \mathbf 1.\ x+2 \geq 0 \\[0.1cm]
\displaystyle \mathbf 1.\ 3x > 9 &&
\displaystyle \mathbf 1.\ -2x \leq 4 \\[0.1cm]
\displaystyle \mathbf 1.\ 2x-3 > x+5 &&
\displaystyle \mathbf 1.\ 4x-1 \leq 2(x-1)+3 \\[0.1cm]
\displaystyle \mathbf 1.\ -5x+2 \geq 2x+9 &&
\displaystyle \mathbf 1.\ -3(x+2) < x+7 \\[0.1cm]
\displaystyle \mathbf 1.\ \dfrac{x+3}{3} < \dfrac{x+2}{2} &&
\displaystyle \mathbf 1.\ \dfrac{x-4}{2}-\dfrac{x-5}{4} \geq \dfrac{3x-1}{8}
\end{array}
Enoncé
Imad et Laila pèsent ensemble $135Kg$.
Sachant que Imad pèse $15Kg$ de plus que Laila, Trouver la masse de chacun d’eux.
Indication
Posons $x$ la masse (en kg) de Laila.
Exprimer alors la masse de Imad en fonction de $x$, puis utiliser la relation :
$$\text{masse de Laila }+\text{ masse de Imad}=135.$$
Corrigé
Soit $x$ la masse de Laila (en kg).
Alors la masse de Imad est $x+15$.
On a donc :
$$
x + (x+15) = 135
$$
$$
\begin{aligned}
x + x + 15 &= 135 \\
2x &= 135 – 15 \\
2x &= 120 \\
x &= \frac{120}{2} \\
x &= 60
\end{aligned}
$$
Donc :
- Masse de Laila : $60\ \text{kg}$
- Masse de Imad : $60+15=75\ \text{kg}$
Enoncé
Un club de football propose les tarifs suivants :
- Tarif 1 : 40 dirhams par billet.
- Tarif 2 : une carte d’abonnement pour la saison à 360 dirhams, permettant d’acheter chaque billet à 16 dirhams.
Question — À partir de combien de billets l’abonnement est-il avantageux ? Justifier.
Indication
Poser $n$ le nombre de billets et comparer les coûts.
Corrigé
Soit $n$ le nombre de tickets (entier naturel).
Coût avec le tarif (1) : $C_1=40n. $
Coût avec le tarif (2) : $C_2=360+16n.$
Le tarif (1) est avantageux lorsque $C_1< C_2$. Résolvons :
$$
\begin{aligned}
360+16n & < 40n\\
360 & <40x-16n\\
360 & < 24n\\
\frac{360}{24} & < n \\
15 & < n
\end{aligned}
$$
Comme $n$ est un nombre entier, l’inégalité $15 < n$ signifie : $n \ge 16$.
Vérification :
- Pour $n=15$ : $C_1=40\times15=600$ et $C_2=360+16\times15=600$ → mêmes coûts.
- Pour $n=16$ : $C_1=40\times16=640$ et $C_2=360+16\times16=616$ → l’abonnement est moins cher.
Conclusion : L’abonnement (tarif (2)) devient avantageux à partir de 16 tickets.
Fonctions affines
Définition : Soient $a$ et $b$ deux nombres réels donnés.
La relation $f$ qui, à tout nombre réel $x$, associe le nombre $ax+b$, est appelée une
fonction affine de
coefficient $a$.
On la note :
$$f : x \mapsto ax+b$$
Le nombre $ax+b$ est l’image de $x$ par $f$, et on écrit : $f(x)=ax+b.$
Exemple : On considère la fonction définie par :
$$g(x)=-5x+3$$
- $g$ est une fonction affine de coefficient $-5$. $\,\,(a=-5 \text{ et } b=3)$.
- On a : $g(-2)=-5\times (-2)+3=10+3=13$. Donc, l’image de $-2$ par $g$ est $13.$
- On a : $g(7)=-5\times (7)+3=-35+3=-32$. Donc, l’antécédent de $-32$ par $g$ est $7.$
Remarque 1 :
- Toute fonction linéaire est une fonction affine particulière de la forme :
$$f(x)=ax+0=f(x)=ax.$$
- Toute fonction constante est une fonction affine particulière de la forme :
$$f(x)=0\times x+b=f(x)=b.$$
Coefficient d’une fonction affines
Propriété 1 : Soit $x_1$ et $x_2$ deux nombres réels distincts.
Si $f$ est une fonction affine, alors $\dfrac{f(x_1)-f(x_2)}{x_1-x_1}$ est le coefficient de $f$.
Exemple : Soit $f$ une fonction affine tel que : $f(-2)=4$ et $f(5)=7$. Calculons $f(8)$.
On sait que :$$\frac{{f\left( 8 \right) -f\left( 5 \right)}}{{8 -5}} = \frac{{f\left( { -2} \right) -f\left( 5 \right)}}{{ -2 -5}}\,\,\,\left(\text{Coefficient de la fonction affine } f \right)$$Donc : \[\frac{{f\left( 8 \right) -7}}{3} = \frac{{4 -7}}{{ -7}}\]Donc : \[f\left( 8 \right) -7 = \frac{9}{7}\]Donc : \[f\left( 8 \right) = \frac{9}{7} + 7\]D’où : \[f\left( 8 \right) = \frac{{58}}{7}\]
Représentation graphique d’une fonction affine
Proopriété 2 : La représentation graphique d’une fonction affine dans un repère est une droite.
Remarque 2 :
- $M(x;y)$ est un point de $\left(C_f\right)$ signifie que : $f(x)=y.$
Exemple : Représentation graphique de la fonction affine $g$ définie par : $g(x)=3x-2.$
On calcule :
$$\begin{aligned}
g(0) &= 3 \times 0 -2 = -2\\
g(1) &= 3 \times 1 -2 = 1
\end{aligned}$$
Ainsi, la représentation graphique de $g$ est la droite $(\Delta)$ qui passe par les points $A(0;-2)$ et $B(1;1)$.

Remarque 3 :
- La représentation graphique d’une fonction constante est parallèle à l’axe des abscisses.
- La représentation graphique d’une fonction nulle est l’axe des abscisses.
Fonction linéaire
Définition : Soit $a$ un nombre réel donné.
La relation $f$ qui, à tout nombre réel $x$, associe le produit $ax$, est appelée fonction linéaire de coefficient $a$.
On la note : $$f : x \mapsto ax$$ Le nombre $ax$ est l’image de $x$ par $f$, et on écrit : $f(x)=ax$, $\quad \Big(f(x)$ se lit « $f$ de $x$ »$\Big)$.
Remarque 1 : Une situation de proportionnalité se modélise par une fonction linéaire.
Exemple :
Le périmètre d’un triangle équilatéral est proportionnel à la longueur de son côté.
Soit $x$ la longueur du côté, alors le périmètre de ce triangle est : $3x$.
Ainsi, on définit la fonction linéaire $p$ telle que : $p(x) = 3x$
L’image de $4$ par $p$ se note $p(4)$ :
$$p(4) = 3 \times 4 = 12$$
Donc, $12$ est l’image de $4$ par la fonction linéaire $p$.
De même, $4$ est l’antécédent de $12$ par la fonction linéaire $p$.
Remarque 2 :
- Ne pas confondre $p(4)$ et $p\times (4)$.
- Pour calculer $f(x)$, on multiplie $x$ par $a$ le coefficient de la fonction linéaire.
Coefficient d’une fonction linéaire
Propriété 1 : Si $f$ est une fonction linéaire et $x$ un nombre réel non nul, alors $\dfrac{f(x)}{x}$ est le coefficient de $f$.
Exemple : Soit $f$ une fonction linéaire tel que : $f(-5)=20$. Calculons $f(-7)$.
$f$ est une fonction linéaire, donc $f(x)=ax$.
Or : $f(-5)=20$, alors : $$a=\dfrac{f(-5)}{-5}=\dfrac{20}{-5}=-4.$$
Par conséquent : $$f(x)=-4x.$$
Donc : $$f(-7)=-4\times (-7)=28.$$
Représentation graphique d’une fonction linéaire
Proopriété 2 : La représentation graphique d’une fonction linéaire est une droite passant par l’origine du repère.
Remarque 3 :
- La représentation graphique ou la courbe d’une fonction linéaire $f$ est notée $(C_f)$ ou $(D)$.
- $M(x;y)$ est un point de $\left(C_f\right)$ signifie que : $f(x)=y.$
Exemple : Représentation graphique de la fonction linéaire $f$ définie par : $f(x)=2x.$
On calcule :
$$f(1) = 2 \times 1 = 2$$
Ainsi, la représentation graphique de $f$ est la droite $(D)$ qui passe par l’origine $O(0;0)$ du repère et par le point $A(1;2)$.

Remarque 4 : Toute droite passsant par $O$ l’origine du repère représente une fonction linéaire.
Propriété 3 : Soit $f$ une fonction linéaire de coefficient $a$.
On a toujours : $$f(0) = 0 \quad \text{et} \quad f(1) = a$$
Système de deux équations à deux inconnues du premier degré
Définition 1 : Un système de deux équations à deux inconnues du premier degré est de la forme :
$$\left\{ \begin{array}{l}
ax + by = c\\
dx + ey = f
\end{array} \right.$$où $a$, $b$, $c$, $d$, $e$ et $f$ sont des nombres réels donnés.
- $x$ et $y$ sont les inconnues.
- Un couple $(x ; y)$ vérifiant les deux équations en même temps, est une solution du système.
Exemples :
$$\left\{ \begin{aligned}
& 2x -3y = 7\\
& x + 5y = -3
\end{aligned} \right. ~~;~~
\left\{ \begin{aligned}
& \sqrt 2 x + \dfrac{2}{3}y = 5\\
& -x + \sqrt 3 y = \dfrac{{ -1}}{2}
\end{aligned} \right.~~;~~
\left\{ \begin{aligned}
&\dfrac{{x + 2}}{3} + \dfrac{{y -4}}{2} = -6\\
&\dfrac{{4x + 1}}{5} + \dfrac{{3y}}{2} = -4
\end{aligned} \right.$$Ce sont des systèmes de deux équations à deux inconnues du premier degré.
Définition 2 : Résoudre un système, c’est trouver tous les couple $(x;y)$ qui vérifient à la fois les deux équations.
Exemple : Le couple $(5;9)$ est une solution du système : $$\left\{ \begin{aligned}
& 2x -y = 1\\
& -4x + 3y = 7
\end{aligned} \right.$$ Car :
$$\left\{ \begin{aligned}
& 2 \times 5 -9 = 10 -9 = 1\\
& -4 \times 5 + 3 \times 9 = -20 + 27 = 7
\end{aligned} \right.$$
Résolution algébrique d’un système
Méthode de substitution
Règle : Dans cette méthode, on exprime l’une des deux inconnues en fonction de l’autre à partir d’une équation, puis on remplace cette expression dans l’autre équation. On obtient ainsi une équation à une seule inconnue.
Exemple : Résoudre, par substitution, le système suivant :
$$
\begin{cases}
2x -3y = 7 & (1) \\
x + 5y = -3 & (2)
\end{cases}
$$
Dans l’équation $(2)$, on exprime $x$ en fonction de $y$ :
$$
\boxed{x = -3 -5y} \quad (3)
$$
On remplace $x$ par $-3 -5y$ dans l’équation $(1)$ :
$$
\begin{array}{c}
2(-3 -5y) -3y = 7 \\
-6 -10y -3y = 7 \\
-6 -13y = 7 \\
-13y = 13 \\
y = \frac{13}{-13} \\
y = -1
\end{array}
$$
On remplace $y = -1$ dans l’équation $(3)$ :
$$
\begin{aligned}
x &= -3 -5\times (-1) \\
x &= -3 + 5 \\
x &= 2
\end{aligned}
$$
Donc la solution du système est le couple :
$$
\boxed{(2 \, ; \, -1)}
$$
Méthode de combinaison linéaire
Règle : Dans cette méthode, on multiplie les deux équations par des coefficients convenablement choisis, puis on les additionne (membre à membre) de façon à éliminer l’une des deux inconnues.
Exemple : Résoudre, par combinaison linéaire, le système :
$$
\begin{cases}
3x -4y = 32 & (1) \\
7x -6y = 58 & (2)
\end{cases}
$$
Pour éliminer $y$, on multiplie l’équation $(1)$ par $-3$ et l’équation $(2)$ par $2$. On obtient :
$$
\begin{cases}
-9x + 12y = -96 & (3) \\
14x -12y = 116 & (4)
\end{cases}
$$
On additionne les équations $(3)$ et $(4)$ membre à membre :
$$
-9x + 12y + 14x -12y = -96 + 116 \\
5x = 20 \\
x = \frac{20}{5} \\
\boxed{x = 4}
$$
Pour éliminer $x$, on multiplie l’équation $(1)$ par $7$ et l’équation $(2)$ par $-3$. On obtient :
$$
\begin{cases}
21x -28y = 224 & (5) \\
-21x + 18y = -174 & (6)
\end{cases}
$$
On additionne les équations $(5)$ et $(6)$ membre à membre :
$$
21x -28y -21x + 18y = 224 -174 \\
-10y = 50 \\
y = \frac{50}{-10} \\
\boxed{y = -5}
$$
Donc la solution du système est le couple :
$$
\boxed{(4 \, ; \, -5)}
$$
Résolution graphique d’un système
Principe : À chaque équation du système, on associe la droite représentative correspondante. Résoudre graphiquement le système revient alors à déterminer, s’il existe, le point d’intersection de ces deux droites. Les coordonnées de ce point donnent la solution du système.
Exemple 1 : Résoudre graphiquement le système :
$$
\begin{cases}
2x + y = 3 \\
x + y = 1
\end{cases}
$$
On considère les droites associées :
$$
\begin{cases}
(D):~ y = -2x + 3 \\
(L):~ y = -x + 1
\end{cases}
$$
Les droites $(D)$ et $(L)$ n’ont pas le même coefficient directeur. Donc, elles sont sécantes.
Soit $A$ le point d’intersection de $(D)$ et $(L)$.
Par lecture graphique, on constate que les droites $(D)$ et $(L)$ se coupent en $A(2;−1)$. Ainsi, le couple $(2;−1)$ est solution du système.
Exemple 2 : Résoudre graphiquement le système :
$$
\begin{cases}
x -2y = 5 \\
-2x + 4y = 8
\end{cases}
$$
On considère les droites associées :
$$
\begin{cases}
(D):~ y = \dfrac{1}{2}x -\tfrac{5}{2} \\
(L):~ y = \dfrac{1}{2}x + 2
\end{cases}
$$
Les droites $(D)$ et $(L)$ ont le même coefficient directeur mais des ordonnées à l’origine différentes. Donc, elles sont strictement parallèles.
Donc, le système n’a pas de solution.
Résolution de problèmes
Exemple : Yassine dispose de $13$ billets de $20$ dirhams et de $50$ dirhams.
Si la valeur totale de ces billets est de $500$ dirhams, déterminer le nombre de billets de chaque espèce.
Réponse :
- Choix des inconnues :Soit $x$ le nombre de billets de $20$ DH.
Soit $y$ le nombre de billets de $50$ DH.
- Mise en système :Le nombre total de billets est $13$, donc :
$$x + y = 13 \quad (1)$$
La valeur totale des billets est $500$ DH, donc :
$$20x + 50y = 500 \quad (2)$$
Donc le système est : $$\begin{cases}
x + y = 13 & {(1)} \\
20x + 50y = 500& {(2)}
\end{cases} $$
- Résolution :D’après $(1)$ :
$$y = 13 -x \quad (3)$$
On remplace $y$ dans $(2)$ :
\[
\begin{array}{c}
20x + 50(13 -x) = 500 \\
20x + 650 -50x = 500 \\
-30x + 650 = 500 \\
-30x = -150 \\
x = \frac{-150}{-30} \\
\boxed{x = 5}
\end{array}
\]
On remplace $x = 5$ dans $(3)$ :
$$y = 13 -5 = \boxed{8}$$
- Vérification :
$$
\begin{cases}
5 + 8 = 13 \\
20 \times 5 + 50 \times 8 = 100 + 400 = 500
\end{cases}
$$
- Conclusion :
Yassine possède 5 billets de 20 DH et 8 billets de 50 DH.
Équation réduite d’une droite
Définition : Soit $(O;I;J)$ un repère orthonormé.
Toute droite $(\Delta)$ non parallèle à l’axe des ordonnées admet une équation réduite de la forme : $y=mx+p$, où $m$ et $p$ deux nombre réels.
- Le nombre $m$ est le coefficient directeur.
- Le nombre $p$ est l’ordonnée à l’origine.
Exemple :

Cas particuliers :
- Si l’équation est : $y=a$, alors la droite est parallèle à l’axe des abscisses.
- Si l’équation est : $x=b$, alors la droite est parallèle à l’axe des ordonnées.

Remarque : On considère la droite : $(\Delta) : y=mx+p$
- Si le point $M(x_M;y_M)$ appartient à la droite $(\Delta)$ signifie que : $y_M=mx_M+p$
Déterminer l’équation réduite d’une droite
Propriété : Si $A(x_A;y_A)$ et $A(x_B;y_B)$ deux points, avec $x_A\neq x_B$. Alors :
- Le coefficient directeur de la droite $(AB)$ est : $m=\dfrac{y_B-y_A}{x_B-x_A}$.
- L’ordonnée à l’origine est : $p=y_A-mx_A$
Exemple : On détermine l’équation de la droite $(AB)$ tels que : $A(7;3)$ et $B(-1;1)$.
- Le coefficient directeur est : $$m=\dfrac{y_B-y_A}{x_B-x_A}=\dfrac{1-3}{-1-7}=\dfrac{-2}{-8}=\dfrac{1}{4}$$
- L’ordonnée à l’origine est : $$p=y_A-mx_A=3-\dfrac{1}{4}\times 7=\dfrac{12}{4}-\dfrac{7}{4}=\dfrac{5}{4}$$
Donc l’équation réduite de la droite $(AB)$ est : $$ y=\dfrac{1}{4}x+\dfrac{5}{4}$$
Droites parallèles
Propriété : Soient $(D)$ et $(D’)$ deux droites d’équations :
$(D): y=mx+p$ et $(D’): y=m’x+p’$
- Si $(D)\parallel(D’)$, alors $m=m’$.
- Si $m=m’$, alors $(D)\parallel(D’)$.
Exemple : Les deux droites $(D)$ et $(L)$ d’équations :
$(D): y=2x+1$ et $(L): y=2x-3$
ont le même coefficient directeur qui $2$, donc : $(D) \parallel (L)$.
Droites perpendiculaires
Propriété : Soient $(D)$ et $(D’)$ deux droites d’équations :
$(D): y=mx+p$ et $(D’): y=m’x+p’$
- Si $(D)\perp(D’)$, alors $m\times m’=-1$.
- Si $m\times m’=-1$, alors $(D)\perp(D’)$.
Exemple : On considère les deux droites $(D)$ et $(L)$ d’équations :
$(D): y=-3x+2$ et $(L): y=\dfrac{1}{3}x-1$
On a : $-3\times \dfrac{1}{3}=-1$, donc $(D)\perp(L)$.
ⓘ
Devoir surveillé n°3
Premier Semestre
Niveau : 3èm année collège
Leçons ciblées : Pythagore, Trigonométrie, Angles inscrits, Triangles semblables.
Enoncé
Soit $ABC$ un triangle tels que : $AB=3$, $AC=\sqrt{3}$ et $BC=2\sqrt{3}$
-
- Montrer que $ABC$ est un triangle rectangle en $A$.
- Calculer $\sin \widehat {ABC}$.
- Soit $M$ est le milieu de $[AB]$ et $H$ sa projection orthogonale sur $(BC)$.
- Montrer que : $MH=\dfrac{3}{4}$
- Calculer la distance $HB$.
Indication
-
-
Calculer les carrés des côtés du triangle $ABC$ afin d’appliquer la réciproque du théorème de Pythagore.
-
Utiliser le fait que $ABC$ est un triangle rectangle en $A$ pour écrire :
$$\sin \widehat{ABC} = \dfrac{\text{côté opposé à } \widehat{B}}{\text{hypoténuse}}.$$
-
-
Exprimer le sinus de l’angle $\widehat{B}$ dans les deux triangles $ABC$ et $BHM$, puis comparer les deux expressions pour en déduire $MH$.
-
Exprimer le cosinus de l’angle $\widehat{B}$ dans les deux triangles $ABC$ et $BHM$,
ou bien utiliser directement le théorème de Pythagore dans le triangle $BHM$ pour calculer $HB$.
Corrigé
-
- Montrer que $ABC$ est un triangle rectangle en $A$.Calculons les carrés des longueurs :$$\begin{aligned}
&AB^2 = 3^2 = 9,\\
&AC^2 = (\sqrt{3})^2 = 3,\\
&BC^2 = (2\sqrt{3})^2 = 4\times 3 = 12
\end{aligned}$$On remarque que : $9 + 3 = 12$, c’est-à-dire : $$AB^2 + AC^2 = 12 = BC^2.$$Par la réciproque du théorème de Pythagore, le triangle $ABC$ est rectangle en $A$.
- Calculer $\sin \widehat{ABC}$. Dans le triangle $ABC$ rectangle en $A$, l’angle $\widehat{ABC}$ est un angle aigu en $B$. Le côté opposé à $\widehat{ABC}$ est $AC$ et l’hypoténuse est $BC$. Donc :$$\sin\widehat{ABC}=\dfrac{AC}{BC}=\dfrac{\sqrt{3}}{2\sqrt{3}}=\dfrac{1}{2}.$$
Résultat : $\sin\widehat{ABC}=\dfrac{1}{2}$.
- Soit $M$ le milieu de $[AB]$ et $H$ sa projection orthogonale sur $(BC)$. (Voir la figure)
- Montrer que : $MH=\dfrac{3}{4}$.
D’une part, dans le triangle $BHM$ rectangle en $H$, on a :$$\sin \widehat{B} = \dfrac{MH}{BM}.$$
D’autre part, dans le triangle $ABC$ rectangle en $A$, on a :
$$\sin \widehat{B} =\dfrac{1}{2}.$$
On déduit que :
$$\dfrac{MH}{BM} = \dfrac{1}{2}$$
Alors : $$MH = \dfrac{BM}{2}.$$
Or, $M$ est le milieu de $[AB]$, donc :
$$BM = \dfrac{AB}{2} = \dfrac{3}{2}.$$
Donc :
$$MH = \dfrac{\tfrac{3}{2}}{2} = \dfrac{3}{4}.$$
Conclusion : $MH=\dfrac{3}{4}$.
- Calculer la distance $HB$.
D’une part, dans le triangle $BHM$ rectangle en $H$, on a :$$\cos \widehat{B} = \dfrac{HB}{BM}.$$
D’autre part, dans le triangle $ABC$ rectangle en $A$, on a :
$$\cos \widehat{B} =\dfrac{AB}{BC}=\dfrac{3}{2\sqrt 3}=\dfrac{\sqrt 3}{2}.$$
On déduit que :
$$\dfrac{HB}{BM} = \dfrac{\sqrt 3}{2}$$
Alors : $$HB = \dfrac{\sqrt 3 BM}{2}=\dfrac{\sqrt 3\times \frac{3}{2}}{2}=\dfrac{3\sqrt 3}{4}.$$
Conclusion : $HB=\dfrac{3\sqrt 3}{4}$.
Enoncé
- Soit $EFG$ un triangle rectangle en $G$ tel que : $\cos {\widehat {GEF}} = \dfrac{{\sqrt 3 }}{3}$ et $EG=\sqrt{3}$
- Calculer $EF$ et $FG$.
- Calculer $\sin\widehat{EFG}$, $\cos\widehat{EFG}$ et $\tan\widehat{EFG}$
- Simplifier les expressions suivantes :
- $U = \sin 30^\circ -\sin 45^\circ -\cos 60^\circ + \tan 60^\circ $
- $V = \tan 15^\circ -\dfrac{1}{{\tan 75^\circ }} -\cos 10^\circ + \sin 80^\circ $
- Soit $\alpha$ la mesure d’un angle aigu.Sachant que $\sin\alpha=\dfrac{1}{7}$, calculer $\cos\alpha$ et $\tan\alpha$.
Indication
-
- Utiliser la définition de $\cos \widehat{GEF}=\dfrac{EG}{EF}$ avec les données de l’énoncé pour trouver $EF$, puis appliquer le théorème de Pythagore pour déterminer $FG$.
- Rappeler les définitions :
$$\begin{aligned}
&\sin(\widehat{EFG})=\dfrac{\text{côté opposé}}{\text{hypoténuse}},\\
&\cos(\widehat{EFG})=\dfrac{\text{côté adjacent}}{\text{hypoténuse}}\\
&\tan(\widehat{EFG})=\dfrac{\text{opposé}}{\text{adjacent}}.
\end{aligned}$$
-
- Rappeler les valeurs exactes :
$$\begin{aligned}
&\sin 30^\circ=\dfrac12,\ \quad \sin 45^\circ=\dfrac{\sqrt{2}}{2},\\
&\cos 60^\circ=\dfrac12,\ \quad \tan 60^\circ=\sqrt{3}.
\end{aligned}$$
- Utilise les relations suivantes,
$$\begin{aligned}
&\sin(90^\circ-\theta)=\cos\theta, \quad \cos(90^\circ-\theta)=\sin\theta\\
&\tan(90^\circ-\theta)=\dfrac{1}{\tan\theta}
\end{aligned}$$
avec $\theta$ est un angle aigu.
- Appliquer l’identité : $\sin^2 \alpha+\cos^2 \alpha=1$ pour calculer $\cos\alpha,$ puis
utiliser la définition : $\tan \alpha=\dfrac{\sin \alpha}{\cos \alpha}$.
Corrigé
-
- Calculons : $EF$ et $FG$.
Dans le triangle $EFG$ rectangle en $G$, pour l’angle $\widehat{GEF}$, on a :
$$\cos \widehat{GEF}=\dfrac{EG}{EF}=\dfrac{\sqrt{3}}{EF}$$
Or $$\cos \widehat{GEF}=\dfrac{\sqrt{3}}{3}$$
Donc : $$\dfrac{\sqrt{3}}{EF}=\dfrac{\sqrt{3}}{3}$$
D’où : $$\boxed{EF=3}.$$
Par Pythagore :
$$\begin{aligned}
EF^2&=EG^2+FG^2\\
FG^2&=EF^2-EG^2\\
FG^2&=3^2-\sqrt 3^2\\
FG^2&=9-3\\
FG^2&=6\\
FG&=\sqrt{6}.\quad (\text{car } FG > 0)\end{aligned}$$
Donc : $EF=3$ et $FG=\sqrt{6}$.
- On a le triangle $EFG$ est rectangle en $G$, alors :
$$\begin{aligned}
\sin\widehat{EFG}&=\dfrac{EG}{EF}=\dfrac{\sqrt{3}}{3},\\
\cos\widehat{EFG}&=\dfrac{FG}{EF}=\dfrac{\sqrt{6}}{3},\\
\tan\widehat{EFG}&=\dfrac{EG}{FG}=\dfrac{\sqrt{3}}{\sqrt{6}}=\dfrac{\sqrt{2}}{2}.\end{aligned}$$
-
- On connaît : $$\sin 30^\circ=\dfrac12,\ \sin 45^\circ=\dfrac{\sqrt{2}}{2},\ \cos 60^\circ=\dfrac12,\ \tan 60^\circ=\sqrt{3}.$$
Donc :
$$\begin{aligned}
U&=\sin 30^\circ-\sin 45^\circ-\cos 60^\circ+\tan 60^\circ\\
U&=\dfrac12-\dfrac{\sqrt{2}}{2}-\dfrac12+\sqrt{3}\\
U&=-\dfrac{\sqrt{2}}{2}+\sqrt{3}\\
U&=\sqrt{3}-\dfrac{\sqrt{2}}{2}.\end{aligned}$$
- On sait que :
$$\tan 15^\circ=\dfrac{1}{\tan 75^\circ}\text{ et } \cos 10^\circ=\sin 80^\circ.$$
Donc :
$$\begin{aligned}
V&=\tan 15^\circ-\dfrac{1}{\tan 75^\circ}-\cos 10^\circ+\sin 80^\circ\\
V&=\tan 15^\circ-\tan 15^\circ-\sin 80^\circ+\sin 80^\circ\\
V&=0\end{aligned}$$
- Comme $\alpha$ est aigu, $\cos\alpha>0$. Alors :
$$\begin{aligned}
\cos\alpha &=\sqrt{1-\sin^2\alpha}=\sqrt{1-\dfrac{1}{49}}\\
&=\sqrt{\dfrac{48}{49}}=\dfrac{\sqrt{48}}{7}=\dfrac{4\sqrt{3}}{7}.\end{aligned}$$
Et on a :
$$\tan\alpha=\dfrac{\sin\alpha}{\cos\alpha}
=\dfrac{\tfrac{1}{7}}{\tfrac{4\sqrt{3}}{7}}
=\dfrac{1}{4\sqrt{3}}
=\dfrac{\sqrt{3}}{12}.$$
Donc : $\displaystyle \cos\alpha=\dfrac{4\sqrt{3}}{7}\,\,$ et $\,\,\displaystyle \tan\alpha=\dfrac{\sqrt{3}}{12}$.
Enoncé
Soient $A$, $B$, $C$, $D$ quatre points d’un cercle de centre $O$ tels que :
$\widehat{DOC}=100^\circ$ et $\widehat{DAB}=70^\circ$
- Calculer la mesure de l’angle $\widehat{DBC}$
- Calculer la mesure de l’angle non convexe $\widehat{BOD}$
- Calculer la mesure de l’angle $\widehat{BCD}$
Indication
-
Identifier l’angle au centre associé à l’angle inscrit $\widehat{DBC}$ et utiliser que la mesure d’un angle inscrit est égale à la moitié de celle de l’angle au centre interceptant le même arc.
-
Identifier l’angle au centre associé à l’angle inscrit $\widehat{DAB}$, calculer l’angle convexe au centre, puis utiliser que l’angle non convexe = $360^\circ$ – angle convexe.
-
Identifier l’angle non convexe au centre associé à l’angle inscrit $\widehat{BCD}$ et utiliser la propriété : un angle inscrit = moitié de l’angle au centre interceptant le même arc.
Corrigé
-
Dans le cercle, $\widehat{DOC}$ est l’angle au centre associé à l’angle inscrit $\widehat{DBC}$, car ils interceptent le même arc $\overset{\frown}{DC}$.
Or, dans un cercle, la mesure d’un angle inscrit est égale à la moitié de la mesure de l’angle au centre associé.
Comme $\widehat{DOC}=100^\circ$, alors :
$$\widehat{DBC}=\dfrac{\widehat{DOC}}{2}=\dfrac{100^\circ}{2}=\boxed{50^\circ}$$
-
L’angle convexe $\widehat{DOB}$ est l’angle au centre associé à l’angle inscrit $\widehat{DAB}$, car ils interceptent le même arc $\overset{\frown}{DB}$.
Comme $\widehat{DAB}=70^\circ$, alors :
$$\widehat{DOB}=2\times\widehat{DAB}=2\times 70^\circ=140^\circ$$
Alors, la mesure de l’angle non convexe $\widehat{BOD}$ est :
$$\widehat{BOD}_{\text{non convexe}}=360^\circ-140^\circ=\boxed{220^\circ}$$
-
L’angle non convexe $\widehat{BOD}$ est l’angle au centre associé à l’angle inscrit $\widehat{BCD}$, car ils interceptent le même arc majeur $\overset{\frown}{BD}$.
Comme $\widehat{BOD}_{\text{non convexe}}=220^\circ$, alors :
$$\widehat{BCD}=\dfrac{\widehat{BOD}_{\text{non convexe}}}{2}=\dfrac{220^\circ}{2}=\boxed{110^\circ}$$
Enoncé
On considère la figure suivante :
- Montrer que les triangles $BDE$ et $ADF$ sont semblables.
- Montrer que : $BD\times DA=DE\times DF$
- Montrer que les triangles $ACB$ et $ECF$ sont semblables.
Indication
- Identifier deux angles égaux dans chaque triangle pour utiliser le 1er cas de similitude.
- Utiliser que si deux triangles sont semblables, alors les côtés homologues sont proportionnels.
- Comme la question 1 : identifier deux angles égaux pour utiliser le critère 1er cas de similitude.
Corrigé
-
Les triangles $BDE$ et $ADF$ ont deux angles égaux :
– $\widehat{DAF} = \widehat{BED} = 90^\circ$
– $\widehat{ADE} = \widehat{BDE}$ (angles confondus).
Donc, par le 1er cas de similitude, les triangles $BDE$ et $ADF$ sont semblables.
-
Puisque les triangles $BDE$ et $ADF$ sont semblables, les longueurs des côtés homologues sont proportionnelles :
$$\frac{BD}{DF} = \frac{DE}{DA} = \frac{BE}{AF}$$
Donc :
$$\frac{BD}{DF} = \frac{DE}{DA}$$
En multipliant en croix, on obtient :
$$BD \times DA = DE \times DF$$
-
Les triangles $ACB$ et $ECF$ ont deux angles égaux :
– $\widehat{ACB} = \widehat{ECF}$ (angles opposés par le sommet).
– $\widehat{CAB} = \widehat{CEF}$ (angles droits).
Donc, par le 1er cas de similitude, les triangles $ACB$ et $ECF$ sont semblables.
ⓘ
Devoir surveillé n°2
Premier Semestre
Niveau : 3èm année collège
Leçons ciblées : Théorème de Thalèse, ordre et opérations.
Enoncé
On considère la figure suivante tels que :
$\bullet$ $ABCD$ est un parallélogramme.
$\bullet$ $E$ un point de la droite $(AD)$ tel que : $AE=2$.
$\bullet$ $I$ est le point d’intersection des droites $(AB)$ et $(EC)$
$\bullet$ $M$ un point du segment $[DC]$ tel que : $DM=2,8$

- Montrer que : $AI=1,4$.
(3pts)
- Montrer que : $IC=2IE$.
(2pt
- Montrer que : $\left( AM\right)\parallel \left( EC\right)$
(3pts)
- Montrer que : $3 \times AM =2 \times CE$
(2pts)
Indication
- Appliquer le théorème de Thalès sur le triangle $ECD$.
Identifier les points $A \in (ED)$ et $I \in (EC)$, et utiliser que $(AI) \parallel (DC)$ pour établir le rapport.
- Appliquer le théorème de Thalès sur le triangle $IBC$.
- Vérifier les rapports $\dfrac{DA}{DE}$ et $\dfrac{DM}{DC}$, puis appliquer la réciproque du théorème de Thalès sur le triangle $EDC$.
- Appliquer le théorème de Thalès sur le triangle $DEC$.
Corrigé
- Dans le triangle $EDC$ :
$A \in (ED)$, $I \in (EC)$ et $(AI)\parallel(DC)$
Donc, d’après le théorème de Thalès :
$$\frac{EA}{ED}=\frac{EI}{EC}=\frac{AI}{DC}$$ Ainsi :
$$\frac{2}{6}=\frac{AI}{4,2}$$ alors : $$AI=\frac{2\times 4,2}{6}=\frac{8,4}{6}=1,4$$ Donc : $$\boxed{AI = 1,4}.$$
- Dans le triangle $IBC$ :
$A\in (IB)$, $E\in (IC)$ et $(AE)\parallel (BC)$
D’après le théorème de Thalès :
$$\frac{IC}{IE}=\frac{IB}{IA}=\frac{BC}{AE}$$ On en déduit :
$$\frac{IC}{IE}=\frac{BC}{AE}=\frac{4}{2}=2$$ Donc : $$\boxed{IC=2\,IE}$$
- Dans le triangle $DEC$, on a : $A\in(DE)$, $M\in(DC)$.Les points $D,A,E$ ainsi que $D,M,C$ sont dans le même ordre.On compare les deux rapports : $$\dfrac{DA}{DE} \quad\text{ et }\quad\dfrac{DM}{DC}$$
On a :
$$\frac{DA}{DE}=\frac{4}{6}=\frac{2}{3}, \quad \frac{DM}{DC}=\frac{2,8}{4,2}=\frac{28}{42}=\frac{2}{3}$$ Donc : $$\frac{DA}{DE}=\frac{DM}{DC}$$ Par la réciproque du théorème de Thalès, on conclut :
$$\boxed{(AM)\parallel(EC)}$$
- Dans le triangle $DEC$ :
$A\in(DE)$, $M\in(DC)$ et $(AM)\parallel(EC)$.
Donc :
$$\frac{DA}{DE}=\frac{DM}{DC}=\frac{AM}{CE}$$ En particulier :
$$\frac{DA}{DE}=\frac{AM}{CE}$$ Remplaçons :
$$\frac{4}{6}=\frac{AM}{CE}$$ alors : $$\frac{2}{3}=\frac{AM}{CE}$$ D’où la relation :
$$\boxed{3AM=2CE}$$
Enoncé
-
- Comparer : $\sqrt{19}$ et $3\sqrt{2}$(1.5pts)
- En déduire la simplification de $K$ tel que : $K=\sqrt{\Big( 3\sqrt{2}-\sqrt{19}\Big)^2}+3\sqrt{2}$(1pt)
-
- Comparer : $-3\sqrt{5}$ et $-4\sqrt{3}$(1.5pts)
- En déduire la comparaison des nombres : $\dfrac{1}{2025+3\sqrt{5}}$ et $\dfrac{1}{2025+4\sqrt{3}}$(1pt)
Indication
-
- Les deux nombres sont positifs. Compare leurs carrés : $ (\sqrt{19})^2 $ et $ (3\sqrt{2})^2 $.
- Déduis le signe de $3\sqrt{2}-\sqrt{19}$ grâce à (a). Puis utilise
$ \sqrt{(x)^2}=-x $, si $x<0$. Simplifie ensuite.
-
- Compare $3\sqrt{5}$ et $4\sqrt{3}$ en comparant leurs carrés. Ensuite, multiplie l’inégalité par $-1$ (le sens s’inverse).
- Ajoute $2025$ aux deux membres de l’inégalité obtenue en (a). Comme les dénominateurs sont positifs, utilise la règle : si $0 < a < b$, alors $\dfrac{1}{a} > \dfrac{1}{b}$.
Corrigé
-
- On compare les carrés (quantités positives) :
$$\big(\sqrt{19}\big)^2=19 \quad\text{et}\quad \big(3\sqrt{2}\big)^2=9\times2=18.$$ Comme $19>18$, on a :
$$\boxed{\sqrt{19} \;>\; 3\sqrt{2}}.$$
- D’après (a), $\sqrt{19} \;>\; 3\sqrt{2}$, alors : $3\sqrt{2}-\sqrt{19}<0$, alors :
\[\begin{aligned}
K &= \sqrt {{{\left( {3\sqrt 2 – \sqrt {19} } \right)}^2}} + 3\sqrt 2 \\
K &= – \left( {3\sqrt 2 – \sqrt {19} } \right) + 3\sqrt 2 \\
K &= – 3\sqrt 2 + \sqrt {19} + 3\sqrt 2 \\
K &= \sqrt {19}
\end{aligned}\]
D’où :
$$\boxed{K=\sqrt{19}}.$$
-
- On compare d’abord $3\sqrt{5}$ et $4\sqrt{3}$ (positifs) :
$$\big(3\sqrt{5}\big)^2=9\times5=45,\qquad \big(4\sqrt{3}\big)^2=16\times3=48.$$ Donc : $$3\sqrt{5}<4\sqrt{3}.$$ En multipliant par $-1$ (ce qui inverse le sens) : $$\boxed{-3\sqrt{5}\;>\;-4\sqrt{3}}.$$
- D’après (a), $3\sqrt{5}<4\sqrt{3}$, donc :
$$2025+3\sqrt{5}\;<\;2025+4\sqrt{3}.$$ Pour des dénominateurs positifs, plus le dénominateur est petit, plus la fraction est grande. Ainsi : $$\boxed{\dfrac{1}{2025+3\sqrt{5}} \;>\; \dfrac{1}{2025+4\sqrt{3}}}.$$
Enoncé
Soient $a$, $b$ et $c$ trois nombres réels tels que :
$1 \le a \le 3$, $-6 \le b \le -2$ et $1 \le \sqrt {5 -c} \le 2$
- Encadrer : $a+b$
(1pt)
- Encadrer : $a-b$
(1.5pts)
- Montrer que : $0 \le \dfrac{{ab + 18}}{{16}} \le 1$
(1.5pts)
- Montrer que : $1 \le c \le 4$
(1pt)
Indication
Solution organisée — Encadrements
On donne les informations suivantes :
- $1 \le a \le 3$
- $-6 \le b \le -2$
- $1 \le \sqrt{5-c} \le 2$
Nous encadrons successivement les expressions demandées.
- Encadrer $a+b$.
Puisque $1\le a\le3$ et $-6\le b\le -2$, on additionne les bornes correspondantes :
$$1+(-6) \le a+b \le 3+(-2)$$
d’où
$$-5 \le a+b \le 1$$
- Encadrer $a-b$.
Remarquez que $-b$ est l’opposé de $b$. Comme $-6\le b\le -2$, on a
$$2 \le -b \le 6$$
En ajoutant les inégalités $1\le a\le3$ et $2\le -b\le6$ terme à terme :
$$1+2 \le a+(-b) \le 3+6$$
soit
$$3 \le a-b \le 9$$
- Encadrer $\dfrac{ab+18}{16}$.
On utilise encore $1\le a\le3$ et $2\le -b\le6$, donc
$$1 \times 2 \le a \times (-b) \le 3 \times 6$$
Cela donne :
$$2 \le -ab \le 18 \quad \Longrightarrow \quad -18 \le ab \le -2$$
En ajoutant $18$ à chaque membre :
$$-18+18 \le ab+18 \le -2+18 \quad \Longrightarrow \quad 0 \le ab+18 \le 16$$
Enfin, en divisant par $16>0$ :
$$0 \le \dfrac{ab+18}{16} \le 1$$
- Encadrer $c$.
On a $1 \le \sqrt{5-c} \le 2$. En élevant au carré :
$$1^2 \le 5-c \le 2^2 \quad \Longrightarrow \quad 1 \le 5-c \le 4$$
Isolons $c$ :
$$1-5 \le -c \le 4-5 \quad \Longrightarrow \quad -4 \le -c \le -1$$
En multipliant par $-1$ :
$$1 \le c \le 4$$
Récapitulatif :
- $-5 \le a+b \le 1$
- $3 \le a-b \le 9$
- $0 \le \dfrac{ab+18}{16} \le 1$
- $1 \le c \le 4$
Corrigé
- Puisque : $1 \le a \le 3$ et $-6 \le b \le -2$, on additionne les bornes correspondantes :
alors : $$1+(-6) \le a+b \le 3+(-2),$$ alors : $$\boxed{-5 \le a+b \le 1}$$
- Remarquez que $-b$ est l’opposé de $b$. Comme $-6\le b\le -2$, on a
$$2 \le -b \le 6$$
En ajoutant les inégalités $1\le a\le3$ et $2\le -b\le6$ terme à terme :
$$1+2 \le a+(-b) \le 3+6$$ d’où :
$$\boxed{3 \le a-b \le 9}$$
- On utilise encore $1\le a\le3$ et $2\le -b\le6$, donc :
$$1 \times 2 \le a \times (-b) \le 3 \times 6$$
Cela donne :
$$2 \le -ab \le 18$$
donc :
$$-18 \le ab \le -2$$
En ajoutant $18$ à chaque membre :
$$-18+18 \le ab+18 \le -2+18$$
c’est-à-dire :
$$0 \le ab+18 \le 16$$
Enfin, en divisant par $16>0$ :
$$\boxed{0 \le \dfrac{ab+18}{16} \le 1}$$
- On a : $1 \le \sqrt {5 -c} \le 2$. En élevant au carré :
$$1^2 \le \sqrt {5 -c}^2 \le 2^2$$
C’est-à-dire :
$$1 \le 5 -c \le 4$$
Isolons $c$ :
$$1-5 \le -c \le 4-5$$
C’est-à-dire :
$$-4 \le -c \le -1$$
En multipliant par $-1$ :
$$\boxed{1 \le c \le 4}$$
ⓘ
Devoir Libre n°2
Premier Semestre
Niveau : 3èm année collège
Leçons ciblées : Théorème de Thalèse, ordre et opérations.
Enoncé
Dans la figure suivante,
$AEF$ un triangle tels que :
- $AE=5cm$ et $AF=6cm$ et $EF=7cm$
- $M$ un point de $\left[ {AE} \right]$ tel que $AM = 2cm$
- $C$ un point de $\left[ {AF} \right]$ tel que $\left( {MC} \right)\parallel \left( {EF} \right)$

- Calculer $MC$
- Soit $B$ un point de $\left[ {EF} \right]$ tel que : $EB=4,2cm$.
Calculer $EM$
- Montrer que : $\left( {MB} \right)\parallel \left( {AF} \right)$
Indication
- Appliquer le théorème de Thalès sur le triangle $AEF$.
Identifier les points $M \in [AE]$ et $C \in [AF]$, et utiliser que $(MC) \parallel (EF)$ pour établir le rapport.
- Utiliser que $M \in [AE]$, donc $EM = AE -AM$.
- Vérifier les rapports $\dfrac{EM}{EA}$ et $\dfrac{EB}{EF}$, puis appliquer la réciproque du théorème de Thalès sur le triangle $EAF$.
Corrigé
- Dans le triangle $AEF$, on a :
$$M\in (AE), C\in (AF) \text{ et } (MC)\parallel(EF)$$ D’après le théorème de Thalès : $$\dfrac{AM}{AE}=\dfrac{AC}{AF}=\dfrac{MC}{EF}$$ On en déduit :$$\dfrac{AM}{AE}=\dfrac{MC}{EF}$$ En remplaçant : $$\dfrac{2}{5}=\dfrac{MC}{7}$$ Alors : $$MC=\dfrac{2\times 7}{5}=\dfrac{14}{5}=2,8.$$ Donc : $$\boxed{MC=2,8cm}$$
- Puisque $M\in[AE]$, alors : $$EM=AE-AM=5-2=3$$ Donc : $$\boxed{EM=3cm}$$
- Dans le triangle $EAF$, on a : $M\in(EA)$ et $B\in(EF)$.Les points $E,M,A$ ainsi que $E,B,F$ sont dans le même ordre.On compare les deux rapports : $$\dfrac{EM}{EA} \quad\text{ et }\quad \dfrac{EB}{EF}$$ On a : $$\dfrac{EM}{EA}=\dfrac{3}{5}\quad\text{et}\quad\dfrac{EB}{EF}=\dfrac{4,2}{7}=\dfrac{42}{70}=\dfrac{3\times 14}{5\times 14}=\dfrac{3}{5}$$ Ainsi : $$\dfrac{EM}{EA}=\dfrac{EB}{FE}.$$ D’après la réciproque du théorème de Thalès, on conclut que : $$\boxed{(MB)\parallel(AC)}$$
Enoncé
On pose : $a = \sqrt {45} + 2\sqrt 5 $ et $b = 3\sqrt {20} $.
- Montrer que : $a -b = -\sqrt 5 $
- Déduire la comparaison de $a$ et $b$
Indication
- Écris chaque radical sous forme $\sqrt{a^2 \times b}$ afin d’extraire le carré parfait. Regroupe ensuite les termes en $\sqrt{5}$ pour simplifier.
- Utilise le signe de $a -b$ pour comparer $a$ et $b$ : si $a−b < 0$, alors $a < b$.
Corrigé
On pose : $a = \sqrt {45} + 2\sqrt 5 $ et $b = 3\sqrt {20} $
- On a : $$\begin{aligned}
a -b &=\sqrt {45} + 2\sqrt 5 -3\sqrt {20}\\
&=\sqrt{3^2\times 5} + 2\sqrt{5}-3\sqrt{2^2\times 5}\\
&=3\sqrt{5}+2\sqrt{5}-6\sqrt{5}\\
&=\boxed{- \sqrt 5} \end{aligned}$$
- Puisque $a-b=-\sqrt{5} < 0 $, alors $\boxed{a < b}$
Enoncé
- Comparer les nombres suivants :
\begin{array}{lcl}
\mathbf a.\ 5\sqrt{2}~~\text{et}~~3\sqrt{5} &\quad\quad& \mathbf b.\ -\sqrt{30}~~\text{et} ~~-2\sqrt{7}
\end{array}
- Déduire la comparaison des nombres suivants :
\begin{array}{lcl}
\mathbf a.\ \dfrac{1}{{2 + 3\sqrt 5 }}~~\text{et}~~\dfrac{1}{{2 + 5\sqrt 2 }} &\quad\quad& \mathbf b.\ \sqrt {3 + \sqrt {30} } ~~\text{et} ~~\sqrt {3 + 2\sqrt 7 }
\end{array}
- Comparer les nombres : $\sqrt{2025}+1$ et $\sqrt{2026}$
Indication
- Comparer d’abord les carrés des nombres, puis en déduire la comparaison des nombres eux-mêmes.
- Utiliser les résultats de la comparaison précédente, puis en déduire l’ordre des nouvelles expressions.
- Comparer d’abord les carrés des expressions, puis en déduire la comparaison des nombres.
Corrigé
-
- Comparons $5\sqrt{2}$ et $3\sqrt{5}$On compare d’abord les carrés :$$
(5\sqrt{2})^2 -(3\sqrt{5})^2 = 25\times 2 -9\times 5 = 50 -45 = 5 > 0$$ alors : $$(5\sqrt{2})^2 > (3\sqrt{5})^2$$ Comme $5\sqrt{2}$ et $3\sqrt{5}$ sont positifs, alors :
$$\boxed{\,5\sqrt{2} > 3\sqrt{5}\,}$$
- Comparons $-\sqrt{30}$ et $-2\sqrt{7}$
$$
(-\sqrt{30})^2 -(-2\sqrt{7})^2 = 30 -4\times 7 = 30 -28 = 2 > 0$$ alors :
$$(-\sqrt{30})^2 > (-2\sqrt{7})^2$$
Les deux nombres étant négatifs, l’ordre s’inverse :
$$\boxed{\, -\sqrt{30} < -2\sqrt{7} \,}$$
- De $5\sqrt{2} > 3\sqrt{5}$ on obtient :
$$
2 + 5\sqrt{2} > 2 + 3\sqrt{5}$$ alors :
$$
\boxed{\,\dfrac{1}{2 + 5\sqrt{2}} < \dfrac{1}{2 + 3\sqrt{5}}\,}.
$$
- De $-\sqrt{30} < -2\sqrt{7}$ on déduit $$\sqrt{30} > 2\sqrt{7}$$ donc :
$$
3 + \sqrt{30} > 3 + 2\sqrt{7}$$
donc :
$$\boxed{\,\sqrt{\,3 + \sqrt{30}\,} > \sqrt{\,3 + 2\sqrt{7}\,}\,}.
$$
- Comparons : $\sqrt{2025} + 1$ et $\sqrt{2026}$.On compare les carrés : $$\begin{aligned}
(\sqrt{2025} + 1)^2 -(\sqrt{2026})^2 &= (2025 + 2\sqrt{2025} + 1) -2026\\
&= 2\sqrt{2025} > 0.\end{aligned}
$$
Donc : $(\sqrt{2025} + 1)^2 > (\sqrt{2026})^2$, d’où :
$$\boxed{\,\sqrt{2025} + 1 > \sqrt{2026}\,}$$
Enoncé
Soient $a$, $b$ et $c$ trois nombres réels tels que :
$1 \le a \le 2~~;~~-3 \le b \le -2~~;~~1 \le \dfrac{1-2c}{3} \le \dfrac{5}{3}$
- Encadrer : $a+b$, $a-b$, $ab+6$ et $b^2-4$
- Montrer que : $ -2 \le c \le -1$
Indication
- $\bullet$ Pour $a+b$ : Ajouter membre à membre les deux encadrements de même sens.$\bullet$ Pour $a-b$ : Commencer par encadrer de $-b$, puis utiliser $a+(-b)$.
$\bullet$ Pour $ab+6$ : D’abord encadrer $-b$ (positif), puis calculer $a\times(-b)$, en déduire $-ab$, puis $ab$, enfin ajouter $6$.
$\bullet$ Pour $b^2-4$ : Encadrer $b^2$ (négatif), ensuite soustraire $4$.
- Multiplier par $3$ (positif), soustraire $1$, diviser par $-2$ (attention, il faut changer le sens des inégalités).
Corrigé
- $\bullet$ On a : $1 \le a \le 2$ et $-3 \le b \le -2$, alors : $$1+(-3) \le a+b \le 2+(-2),$$ donc $$\boxed{-2 \le a+b \le 0}$$ $\bullet$ On a : $1 \le a \le 2$ et $2 \le -b \le 3$, alors : $$1+2 \le a+(-b) \le 2+3,$$ donc : $$\boxed{3 \le a-b \le 5}$$ $\bullet$ On a : $1 \le a \le 2$ et $2 \le -b \le 3$, alors : $$1\times 2 \le a\times(-b) \le 2\times 3,$$ donc : $$2 \le -ab \le 6,$$ alors $$-6 \le ab \le -2,$$ alors : $$-6+6 \le ab+6 \le -2+6,$$ d’où : $$\boxed{0 \le ab+6 \le 4}$$ $\bullet$ On a : $-3 \le b \le -2$ alors : $$(-2)^2 \le b^2 \le (-3)^2,$$ donc : $$4 \le b^2 \le 9, $$ alors :$$4-4 \le b^2-4 \le 9-4$$ d’où : $$\boxed{0 \le b^2-4 \le 5}$$
- On a : $1 \le \dfrac{{1 – 2c}}{3} \le \dfrac{5}{3}$, alors : $$1 \times 3 \le \dfrac{{1 – 2c}}{3} \times 3 \le \dfrac{5}{3} \times 3,$$ alors : $$3 \le 1 – 2c \le 5,$$ alors : $$3 – 1 \le 1 – 2c – 1 \le 5 – 1,$$ alors : $$2 \le – 2c \le 4,$$ alors : $$\dfrac{2}{{ – 2}} \ge \dfrac{{ – 2c}}{{ – 2}} \ge \dfrac{4}{{ – 2}},$$ d’où : $$\boxed{ – 1 \ge c \ge – 2}$$
Enoncé
Calculer et simplifier :
- $A = \sqrt {{{\left( {1 -\sqrt 2 } \right)}^2}} $
- $B = \sqrt {28 +10\sqrt 3 } $
- $C = 2\sqrt {28} + 3\sqrt {63} -13\sqrt 7 $
Indication
- Pour $A$ : utilise $\sqrt {{X^2}} = \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}
X&{si\,\,\,\,X \ge 0}\\
{ – X}&{si\,\,\,\,X < 0}
\end{array}} \right.$ puis compare $1$ et $\sqrt{2}$.
- Pour $B$ : cherche à écrire $28+10\sqrt{3}$ sous la forme $(u+v\sqrt{3})^2$.
- Pour $C$ : mets $28$ et $63$ sous forme de carrés parfaits puis simplifie en $\sqrt{7}$.
Corrigé
- On a : $2>1$, alors $\sqrt{2}>1$, donc $1-\sqrt{2}<0$, d'où : $$A = \sqrt {{{\left( {1 - \sqrt 2 } \right)}^2}} =-\left( {1 - \sqrt 2 } \right)=\boxed{\sqrt{2}-1}$$
- On remarque que : $28+10\sqrt 3=(5+\sqrt 3)^2$, donc : $$B = \sqrt {28 + 10\sqrt 3 } = \sqrt {{{\left( {5 + \sqrt 3 } \right)}^2}} = \boxed{5 + \sqrt 3 }$$ (car $5+\sqrt{3}>0$).
- On remarque que : $28=2^2\times 7$ et $63=3^2\times 7$, alors :
$$\begin{aligned}
C &= 2\sqrt {28} + 3\sqrt {63} -13\sqrt 7 \\
&= 2\sqrt {{2^2} \times 7} + 3\sqrt {{3^2} \times 7} -13\sqrt 7\\
&= 4\sqrt 7 + 9\sqrt 7 -13\sqrt 7\\
&= \left( {4 + 9 -13} \right)\sqrt 7 \\
&= \boxed{0}\end{aligned}$$
Coordonnées d’un point
Définition: Le plan est muni d’un repère orthonormé $(O;I;J)$.
- Le couple $(x_M;y_M)$ s’appelle le couple de coordonnées de $M$. On écrit $M(x_M;y_M)$.
- Le nombre $x_M$ s’appelle abscisse du point $M$.
- Le nombre $y_M$ s’appelle ordonnée du point $M$.
- Le point $O$ s’appelle origine du repère.
- La droite $(OI)$ s’appelle l’axe des abscisses.
- La droite $(OJ)$ s’appelle l’axe des ordonnées.

Exemple : Sur la figure suivante, les coordonnées des $A$, $B$ et $C$: $$A(-3;2);\quad B(2;0);\quad C(0;-2)$$
Coordonnées d’un vecteur
Propriété: Dans un repère, si deux points $A(x_A;y_A)$ et $B(x_B;y_B)$, alors le vecteur $\overrightarrow {AB}$ a pour coordonnées $\left( {{x_B} – {x_A};{y_B} – {y_A}} \right)$. On écrit : $\overrightarrow {AB} \left( {{x_B} – {x_A};{y_B} – {y_A}} \right)$
Exemple : On donne : $A(-3;4)$ et $B(-2;-1)$, alors on a : $$\begin{aligned}
& x_B-x_A=-2-(-3)=1\\
& y_B-y_A=-1-4=-5
\end{aligned}$$ Donc : $\boxed{\overrightarrow {AB}(1;-5)}$
Égalité de deux vecteurs
Propriété: Deux vecteurs sont égaux signifie qu’ils ont les mêmes coordonnées.
Autrement dit: $\overrightarrow {AB} = \overrightarrow {CD}$ signifie que : $x_B-x_A=x_D-x_C$ et $y_B-y_A=y_D-y_C$.
Coordonnées de la somme de deux vecteurs
Propriété: Si $\overrightarrow {AB}(a,b)$ et $\overrightarrow {CD}(c,d)$, alors :
$$\overrightarrow {AB}+\overrightarrow {CD}(a+c;b+d)$$
Exemple : On donne $\overrightarrow {AB}(-4,-2)$ et $\overrightarrow {CD}(6,-3)$,
donc : $\overrightarrow {AB}+\overrightarrow {CD}(-4+6;-2-3)$,
donc : $\overrightarrow {AB}+\overrightarrow {CD}(2;-5)$
Coordonnées du milieu d’un segment
Propriété : Soit $A(x_A;y_A)$ et $B(x_B;y_B)$ deux points dans un repère.
Si $M$ est le milieu de $[AB]$, alors : $$x_M=\dfrac{x_A+x_B}{2}\quad\text{ et }\quad y_M=\dfrac{y_A+y_B}{2}$$
Distance de deux points dans un repère orthonormé
Propriété : Soit $A(x_A;y_A)$ et $B(x_B;y_B)$ deux points dans un repère, alors : $$AB=\sqrt{(x_B-x_A)^2+(y_B-y_A)^2}$$