Escalier 2

Un menuisier étudie les propriétés et les dimensions des marches d’un escalier qu’il veut fabriquer.

Trigonométrie du triangle rectangle - SOHCAHTOA - Cours de maths - 1peu2maths.fr

Ci-dessous, le schéma de la marche 1

Trigonométrie du triangle rectangle - SOHCAHTOA - Cours de maths - 1peu2maths.fr
\textrm{AD = 200 mm et BC = 300 mm.} \\[0.1int]
\mathrm{Calculer~l'angle~ 
\widehat{ABC},}\\[0.1int]
\mathrm{en~déduire ~l'angle~\widehat{BAD}} \\[0.1int]
\textrm{Arrondir au degré.}

Le schéma n’est pas à l’échelle.

Porte 1

Taille d’une double porte

Pythagore - Rectangle et triangle rectangle - Cours de maths - 1peu2maths.fr
\textrm{AB = 4243 mm} \\ \textrm{AB est la diagonale d'une porte.} \\[0.1int]
\textrm{Si ABC est un triangle rectangle isocèle, alors:} \\[0.3int]
\underline{\text{Version 1:}} \\[0.1int]
\textrm{D'après le théorème de Pythagore on a:} \\[0.1int]
\mathrm{AC²+CB²=AB²} \\[0.1int]
\mathrm{AC²+CB²=4243² , de ~ plus: AC = CB} \\[0.1int]
\mathrm{Donc: AC²+AC²=4243²} \\[0.1int]
\mathrm{2AC²=4243²} \\[0.1int]
\mathrm{AC²= \frac{4243²}{2}} \\[0.1int]
\mathrm{AC= \sqrt{\frac{4243²}{2}}\approx 3000,25} \\[0.3int]
\underline{\text{Version 2:}} \\[0.1int]
\textrm{En utilisant les propriétés du triangle rectangle isocèle, on a:} \\[0.1int]
\mathrm{AB = AC \times \sqrt{2} ~, d'où:} \\[0.1int]
\mathrm{AC = \frac{AB}{\sqrt{2}} \approx 3000,25} \\[0.3int]
\textrm{AC mesure au moins 3000 mm.} \\
\textrm{La longueur de la double porte est d'au moins 6000 mm,} \\
\textrm{donc d'au moins 6 m.}

Formule de Moivre

(cos~a + i~ sin~a)^n = cos(na) + i~sin(na)\\

On va démontrer la formule par récurrence pour n dans N.

Initialisation:

Si n = 0

(cos~a~+~i~sin~a)^0~  =~  1\\
cos(0a)~+~i~sin(0a)~ =~ cos~0~=~1

Hérédité:

Si pour un n, entier naturel, on a la proposition suivante qui est vraie:

\text{\textquotedblleft}(cos~a~+~i~sin~a)^n~ = ~cos(na)~+~i~sin(na)"

Alors

\begin{align*}
(cos~a~+~i~sin~a)^{n+1}~ = ~ (cos~a~+~i~sin~a)(cos~a~+~i~sin~a)^n \\[0.15int]
(cos~a~+~i~sin~a)^{n+1}~ = ~ (cos~a~+~i~sin~a)(cos(na)~+~i~sin(na)) \\[0.15int]
(cos~a~+~i~sin~a)^{n+1}~ = ~ cos~a~cos(na)~+~i~cos~a~sin(na)\\ +~i~sin~a~cos(na)~-~sin~a~sin(na) \\[0.15int]
(cos~a~+~i~sin~a)^{n+1}~ = ~ cos~a~cos(na)~-~sin~a~sin(na)\\ +~i(cos~a~sin(na)+~sin~a~cos(na))
\end{align*}

En utilisant les formules d’addition, on obtient:

(cos~a~+~i~sin~a)^{n+1}~ = ~cos~(n+1)a~+~i~sin~(n+1)a\\

Il y a hérédité, donc d’après l’axiome de récurrence la propriété est vraie pour tout n, entier naturel.

Pythagore et le cercle

Pythagore - Cercle - Triangle rectangle - Cours de maths - 1peu2maths.fr
\text{AB = AC = AD = rayon du cercle} \\[0.15int]
\text{DC est un diamètre du cercle.} \\[0.15int]
\text{Dans un triangle, la somme des angles vaut 180°.} \\[0.15int]
\text{Les triangles ABD et ABC sont isocèles en A.} \\[0.15int]
\text{On en déduit que:} \\[0.15int]
\mathrm{180°-2\alpha+180°-2\beta=180°} \\[0.15int]
\mathrm{180°=2\alpha+2\beta} \\[0.15int]
\mathrm{90°=\alpha+\beta} \\[0.15int]
\text{Donc le triangle DBC est rectangle en B.}