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Résolution d'inéquation et aires

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Énoncé

Sur la figure ci-dessous, on place le point MM sur le côté [BC][BC] et on pose BM=xBM = x.

  1. Quelles sont les valeurs possibles de xx ?

  2. Pour quelles valeurs de xx l'aire du triangle DMCDMC est-elle supérieure ou égale à l'aire du triangle ABMABM ? Expliquez soigneusement votre démarche.

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1) « Quelles sont les valeurs possibles de xx ? »

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Le point MM est sur le segment [BC][BC] et on pose BM=xBM=x.

Donc xx est une longueur, elle ne peut pas être négative : x0 x \ge 0

Sur la figure, on lit BC=12BC=12 cm, donc BMBM ne peut pas dépasser BCBC : x12 x \le 12

Conclusion : 0x12 0 \le x \le 12

👉 Conseil : pour une longueur définie sur un segment, pense toujours « entre 00 et la longueur totale du segment ».

2) « Pour quelles valeurs de xx l’aire de DMCDMC est-elle supérieure ou égale à l’aire de ABMABM ? »

On va calculer les deux aires en fonction de xx.

Aire du triangle ABMABM

Le triangle ABMABM est rectangle en BB (car ABBCAB\perp BC).

On peut donc prendre comme base BM=xBM=x et comme hauteur AB=6AB=6.

AABM=BM×AB2=x×62=3x \mathcal{A}_{ABM}=\dfrac{BM\times AB}{2}=\dfrac{x\times6}{2}=3x

Aire du triangle DMCDMC

Le triangle DMCDMC est rectangle en CC (car DCBCDC\perp BC).

On prend comme base MCMC et comme hauteur DC=8DC=8.

Comme BC=12BC=12 et BM=xBM=x, on a :
MC=BCBM=12x MC = BC - BM = 12 - x

Donc : ADMC=MC×DC2=(12x)×82=4(12x)=484x \mathcal{A}_{DMC}=\dfrac{MC\times DC}{2}=\dfrac{(12-x)\times8}{2}=4(12-x)=48-4x

👉 Conseil : quand un point partage un segment, écris tout de suite MC=BCBMMC=BC-BM (ça évite de te perdre).

Mise en inégalité

On veut : ADMCAABM \mathcal{A}{DMC}\ge\mathcal{A}{ABM}

Soit : 484x3x 48-4x \ge 3x

On regroupe les termes en xx : 487x 48 \ge 7x

On divise par 77 (positif, donc le sens de l’inégalité ne change pas) : x487 x \le \dfrac{48}{7}

Comme on sait déjà que 0x120\le x\le12, la solution finale est : 0x487 0 \le x \le \dfrac{48}{7} ce qui peut s'écrire : x[0 ; 487]x\in \left[0~;~\dfrac{48}{7}\right].

Conclusion : l’aire de DMCDMC est supérieure ou égale à l’aire de ABMABM lorsque MM est placé sur [BC][BC] à une distance BMBM comprise entre 00 et 487\dfrac{48}{7} cm.

👉 Conseil : à la fin, pense à recroiser avec la condition 0x120\le x\le12 (sinon tu peux garder une solution impossible).

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