Cette fiche teste les acquis de troisième indispensables pour aborder la seconde sereinement. Essaie chaque exercice sans ton cours, note tes réponses au brouillon, puis consulte les solutions en fin de fiche. Si tu bloques, c'est le signe qu'il faut reprendre le point correspondant avant d'aller plus loin.
Trigonométrie dans le triangle rectangle
- Dans un triangle rectangle en $A$, on donne $\widehat{B} = 35^{\circ}$ et $AB = 8$ cm. Calculer $AC$ (arrondir au dixième).
- Dans un triangle rectangle en $C$ avec $AC = 5$ cm et $BC = 12$ cm, calculer la mesure de l'angle $\widehat{A}$ (arrondir au degré).
\section*{Solutions}
1. Calcul avec les fractions
- $A = \dfrac{15}{20} - \dfrac{8}{20} = \dfrac{7}{20}$.
- On simplifie avant de multiplier : $B = \dfrac{7 \times 9}{3 \times 14} = \dfrac{7 \times 3}{1 \times 14} = \dfrac{3}{2}$.
- $\text{PGCD}(48\,;\, 72) = 24$, donc $\dfrac{48}{72} = \dfrac{2}{3}$.
- On effectue d'abord la multiplication : $\dfrac{5}{4} \times \dfrac{3}{10} = \dfrac{15}{40} = \dfrac{3}{8}$. Puis $C = \dfrac{2}{3} + \dfrac{3}{8} = \dfrac{16}{24} + \dfrac{9}{24} = \dfrac{25}{24}$.
Si tu échoues : reprends les opérations sur les fractions (mise au même dénominateur, simplification, priorité de la multiplication).
2. Puissances
- $2^3 \times 2^5 = 2^{3+5} = 2^8 = 256$.
- $\dfrac{10^7}{10^4} = 10^{7-4} = 10^3 = 1\,000$.
- $\dfrac{3^4 \times 3^2}{3^3} = \dfrac{3^6}{3^3} = 3^{6-3} = 3^3 = 27$.
- $0{,}000\,045 = 4{,}5 \times 10^{-5}$.
Si tu échoues : reprends les règles $a^m \times a^n = a^{m+n}$ et $\dfrac{a^m}{a^n} = a^{m-n}$, ainsi que la notation scientifique ($a \times 10^n$ avec $1 \leqslant a < 10$).
3. Racines carrées
- $\sqrt{50} = \sqrt{25 \times 2} = 5\sqrt{2}$.
- $\sqrt{3} \times \sqrt{12} = \sqrt{3 \times 12} = \sqrt{36} = 6$.
- $3\sqrt{2} + 5\sqrt{2} = 8\sqrt{2}$.
Si tu échoues : reprends les propriétés $\sqrt{a \times b} = \sqrt{a} \times \sqrt{b}$ et la simplification sous la racine (chercher un carré parfait comme facteur).
4. Calcul littéral
- $(3x - 2)(x + 5) = 3x^2 + 15x - 2x - 10 = 3x^2 + 13x - 10$.
- $6x^2 - 9x = 3x(2x - 3)$.
- On développe chaque partie :
$(2x + 1)^2 = 4x^2 + 4x + 1$
$(2x + 1)(x - 3) = 2x^2 - 6x + x - 3 = 2x^2 - 5x - 3$
Donc $(2x + 1)^2 - (2x + 1)(x - 3) = 4x^2 + 4x + 1 - 2x^2 + 5x + 3 = 2x^2 + 9x + 4$.
Si tu échoues : reprends la double distributivité et la factorisation par un facteur commun. Pour l'exercice 3, attention au signe moins devant une parenthèse : il change le signe de tous les termes.
5. Équations du premier degré
- $5x - 3 = 2x + 9 \iff 3x = 12 \iff x = 4$.
- On multiplie par $6$ : $2x + 6 = 3x - 12 \iff -x = -18 \iff x = 18$.
- Soit $x$ l'âge de la fille. Léo a $3x$ ans. Dans dix ans : la fille aura $x + 10$ ans et Léo $3x + 10$ ans.
$3x + 10 = 2(x + 10) \iff 3x + 10 = 2x + 20 \iff x = 10$.
La fille de Léo a dix ans (et Léo a trente ans). Vérification : dans dix ans, $40$ est bien le double de $20$.
Si tu échoues : reprends la résolution d'équations du premier degré. Pour l'exercice 3, entraîne-toi à la mise en équation : identifier l'inconnue, traduire l'énoncé, résoudre, vérifier.
6. Théorème de Pythagore
- Le triangle est rectangle en $A$, donc d'après le théorème de Pythagore : $BC^2 = AB^2 + AC^2 = 9 + 16 = 25$. Comme $BC > 0$, $BC = 5$ cm.
- On compare le carré du plus grand côté à la somme des carrés des deux autres : $EF^2 = 100$ et $DE^2 + DF^2 = 36 + 64 = 100$. Comme $EF^2 = DE^2 + DF^2$, d'après la réciproque du théorème de Pythagore, le triangle $DEF$ est rectangle en $D$.
Si tu échoues : reprends le théorème de Pythagore et sa réciproque. L'hypoténuse est toujours le plus grand côté, opposé à l'angle droit.
7. Théorème de Thalès
- Les droites $(BC)$ et $(DE)$ sont parallèles et les droites $(BD)$ et $(CE)$ sont sécantes en $A$, donc d'après le théorème de Thalès :
$$\frac{AB}{AD} = \frac{AC}{AE} = \frac{BC}{DE}$$
$\dfrac{4}{6} = \dfrac{5}{AE}$, donc $AE = \dfrac{5 \times 6}{4} = \dfrac{30}{4} = 7{,}5$ cm.
$\dfrac{4}{6} = \dfrac{3}{DE}$, donc $DE = \dfrac{3 \times 6}{4} = \dfrac{18}{4} = 4{,}5$ cm.
- On calcule les rapports : $\dfrac{RM}{RS} = \dfrac{3}{9} = \dfrac{1}{3}$ et $\dfrac{RN}{RT} = \dfrac{2}{6} = \dfrac{1}{3}$.
Comme $\dfrac{RM}{RS} = \dfrac{RN}{RT}$ et que les points $M$, $N$ sont du même côté de $R$ sur les côtés du triangle, d'après la réciproque du théorème de Thalès, les droites $(MN)$ et $(ST)$ sont parallèles.
Si tu échoues : reprends le théorème de Thalès (configuration en triangle ou en papillon) et sa réciproque. Vérifie toujours que les rapports sont écrits dans le bon ordre.
8. Trigonométrie dans le triangle rectangle
- Le triangle est rectangle en $A$. Le côté $AC$ est opposé à l'angle $\widehat{B}$ et $AB$ est adjacent à $\widehat{B}$. On utilise la tangente :
$$\tan(\widehat{B}) = \frac{AC}{AB} \quad \text{donc} \quad AC = AB \times \tan(35^{\circ}) = 8 \times \tan(35^{\circ}) \approx 5{,}6~\text{cm}.$$
- Le triangle est rectangle en $C$. Le côté $BC$ est opposé à $\widehat{A}$ et $AC$ est adjacent à $\widehat{A}$. On utilise la tangente :
$$\tan(\widehat{A}) = \frac{BC}{AC} = \frac{12}{5} = 2{,}4 \quad \text{donc} \quad \widehat{A} = \arctan(2{,}4) \approx 67^{\circ}.$$
\textit{Si tu échoues : reprends les trois rapports trigonométriques dans un triangle rectangle : $\cos = \dfrac{\text{adjacent}}{\text{hypoténuse}}$, $\sin = \dfrac{\text{opposé}}{\text{hypoténuse}}$, $\tan = \dfrac{\text{opposé}}{\text{adjacent}}$ (moyen mnémotechnique : SOH-CAH-TOA).}