Correction - Exercice 15 page 48 - Rapports trigonométriques d'un angle aigu - Relations métriques dans un triangle rectangle
On pose \(BC = a\), \(AB = c\) et \(AC = b\) :
Soit \(H\) le projeté orthogonal de \(B\) sur \((AC)\).
On se propose d'établir la relation \(b^2+c^2–2bc~cos~\widehat{A} = a^2\). :
1- Exprimons \(AH\) à l'aide de \(cos~\widehat{A}\) :
On a : \(cos~\widehat{A} = \frac{AH}{c}\) donc \(AH = c ~cos~\widehat{A}\).
2- Exprimons \(BH\) à l'aide de \(a\), \(b\) et \(AH\) :
Dans le triangle rectangle \(HBC\), et d'après Pythagore on a :
\(a^2 = BH^2+CH^2\)
Et puisque \(CH=b-AH^2\)
Alors \(a^2 = BH^2+(b-AH)^2\)
D'où \(BH = \sqrt{a^2-(b-AH)^2}\)
3- Déduisons que \(b^2+c^2–2bc~cos~\widehat{A} = a^2\).
Dans le triangle rectangle \(HAB\), et d'après Pythagore on a :
\(c^2 = BH^2+AH^2\)
D'où \(BH = \sqrt{c^2-AH^2}\)
Et d'après la deuxième question on a trouvé que :
\(a^2 = BH^2+(b-AH)^2\) et on remplaçons \(BH\) par \( \sqrt{c^2-AH^2}\)
On trouve \(a^2 = (\sqrt{c^2-AH^2})^2+(b-AH)^2\)
Et par la suite \(a^2 = c^2-AH^2+(b^2-2.b.AH+AH^2)\)
D'où \(a^2 = b^2+c^2-2bAH)\)
D'après la première question on a trouvé que \(AH = c~cos~\widehat{A}\) et on remplaçons \(AH\) par \(c~cos~\widehat{A}\)
On trouve \(a^2 = b^2+c^2-2bc~cos~\widehat{A}\)
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