Correction DM n°2.
Exercice 1.
1 - Le quadrilatère ABCD est formé par les 4 triangles rectangles identiques AMP,
BMN, CNO et DOP. Le quadrilatère ABCD a donc 4 angles droits. De plus, chaque
côté a pour longueur a+b. Le quadrilatère ABCD a donc ses 4 côtés de même
longueur.
Or, un quadrilatère qui possède 4 angles droits et 4 côtés de même longueur est un
carré.
Donc le quadrilatère ABCD est un carré .
2 - D'après l'énoncé (question 1), on sait que les points A, M et B sont alignés dans
cet ordre. Donc l'angle
mesure 180°.
On sait aussi que les triangles AMP et BMN sont respectivement rectangles en A et
B et qu'ils sont identiques (énoncé question 1). Donc les angles
sont égaux, de même que les angles
.
De plus, on sait que dans un triangle, la somme des mesures des angles vaut 180°.
Donc
̂
AMB=
̂
AMP+
̂
PMN+
̂
BMN=90°+
̂
PMN
̂
PMN=
̂
AMB−90°=180°−90°=90°
. On peut donc conclure que l'angle
est un angle droit.
Le quadrilatère MNOP possède 4 côtés de même longueur et un angle droit.
Or un quadrilatère qui possède 4 côtés de même longueur et un angle droit est un
carré. Donc MNOP est un carré.
3 - Le quadrilatère MNOP est un carré de côté c.
On sait que l'aire d'un carré est donnée par la formule
.
Donc l'aire du carré MNOP vaut c².
4 - Les deux carrés ABCD et EFGH ont la même aire car ce sont deux carrés
identiques : ils ont la même longueur de côté, c'est-à-dire, a+b.
5 - Comme les carrés ABCD et EFGH ont la même aire et que les 4 triangles
rectangles identiques occupent la même aire dans les deux carrés, on en déduit
que l'aire du carré rose est égale à la somme des aires des carrés vert et bleu.
6 - L'aire du carré rose est égale à c², celle du carré vert est égale à b² et celle du
carré bleu à a². On en déduit que c² = a² + b².
7 - Dans un triangle rectangle, le carré du grand côté est égal à la somme des
carrés des deux autres côtés.