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Capacités attendues
1. Savoir retrouver une équation d'un cercle dans différentes situations.
2. Connaître la définition des médianes et du centre de gravité d'un triangle et leurs propriétés.
3. Déterminer le lieu géométrique de certains points à partir d'une égalité.
4. Optimiser certaines relations.
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Avant de commencer
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Prérequis
1. Connaître les propriétés des triangles et des parallélogrammes.
2. Savoir utiliser le cercle circonscrit à un triangle.
3. Utiliser le calcul vectoriel.
4. Calculer et utiliser un produit scalaire.
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1
Utiliser les propriétés du parallélogramme
Dans la figure ci-dessous, \text{ABCD} et \text{BFEC} sont des parallélogrammes.
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Montrer que les droites \text{(AF)} et \text{(DE)} sont parallèles.
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2
Utiliser les propriétés des triangles
On considère un triangle \text{ABC} isocèle en \text{A.}
Montrer que la hauteur issue de \text{A} et la médiatrice du segment \text{(BC)} sont confondues.
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3
Déterminer le cercle circonscrit à un triangle
Soit \text{ABCD} un rectangle. Montrer que le cercle circonscrit au triangle \text{ABC} passe par le point \text{D.}
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4
Utiliser des coordonnées de vecteurs
Dans un repère orthonormé, on considère les points suivants : \text{A}(3 \:; 2),\text{B}(7\: ; 4) et \text{C}(6\: ; 3{,}5).
1. Déterminer les coordonnées des vecteurs \overrightarrow{\mathrm{AB}} et \overrightarrow{\mathrm{AC}}.
2. Les points \text{A,}\text{B} et \text{C} sont-ils alignés ? Justifier.
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5
Calculer et utiliser un produit scalaire
Dans un repère orthonormé, on considère les points \mathrm{D}(-3\: ; 4),\mathrm{E}(2\: ; 2),\mathrm{F}(0\: ; 1) et \mathrm{G}(-4\: ; \dfrac{3}{2}).
1. Calculer les produits scalaires suivants. \overrightarrow{\mathrm{DE}} \cdot \overrightarrow{\mathrm{EF}} et \overrightarrow{\mathrm{DE}} \cdot \overrightarrow{\mathrm{GD}}.
2. Laquelle de ces deux droites est perpendiculaire à \text{(DE)} : \text{(EF)} ou \text{(GD)} ?
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6
Calculer un produit scalaire avec les normes
On se place dans un parallélogramme \text{ABCD.}
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1. Utiliser une formule des normes pour simplifier le produit scalaire \overrightarrow{\mathrm{AB}} \cdot \overrightarrow{\mathrm{BC}}.
2. Le calculer lorsque \text{AC} = 7 et \text{BD} = 5.
3. a. À quelle condition \overrightarrow{\mathrm{AB}} \cdot \overrightarrow{\mathrm{BC}} s'annule-t-il ?
b. Quelle sera alors la nature du quadrilatère \text{ABCD} ?
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7
Problème
La figure ci-dessous est un hexagone régulier. Les six triangles qui le constituent sont donc équilatéraux.
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1. Justifier que \overrightarrow{\mathrm{FO}}=\overrightarrow{\mathrm{OQ}} puis donner les autres vecteurs égaux à \overrightarrow{\mathrm{FO}}.
2. Donner deux autres égalités vectorielles.
3. Montrer que \overrightarrow{\mathrm{FD}}=\overrightarrow{\mathrm{AC}}.
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Anecdote
Le mot « scalaire » vient de l'anglais scalar, provenant lui-même du mot latin scala qui désigne une échelle.
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