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Les deux Exercices communs des Olympiades 2005
Voir Correction des Exercices Communs
Exercice 1: Le lièvre et la tortue.
La
piste du champiodrome a la forme suivante: deux arcs formant les
trois quarts d'un cercle, raccordés
par les deux diagonales
d'un carré, ces deux diagonales se coupant en un carrefour.
Au
même instant, une tortue et un lièvre partent du carrefour,
empruntant deux diagonales différentes
menant à deux
arcs de cercle différents.
Sur le dessin, une flèche
pour la tortue, deux flèches pour le lièvre.
Les
deux animaux courent à une vitesse constante, et la tortue
met 363 secondes pour parcourir la distance
paurcourue par le lièvre
en 1 seconde.
Après 2005 rencontres (dépassements sur la piste
ou croisements au carrefour), hormis le départ, le lièvre
abandonne.
Combien de fois avait-il croisé la tortue au carrefour?
Exercice 2: Un pavage.
Le rectangle ci-dessous
est pavé par 9 carrés. Le carré noir a pour
côté une unité.
Quelles sont les dimensions
du rectangle?
Les Exercices Académiques
Amiens:
Exercice
1:
On considère trois réels positifs tels que,
pour chaque paire choisie, le différence entre la somme de
ces deux réels et le réel restant soit positive.
Prouver
que le produit de ces trois différences est inférieur
ou égal au produit des trois nombres.
Exercice 2:
La figure 1 représente une fenêtre
éclairée par le soleil.
Tracer son ombre sur le
plancher (l'ombre du coin inférieur gauche est donnée).
La
figure 2 représente la même fenêtre aclairée
cette fois par un lampadaire.
Tracer son ombre sur le plancher
(l'ombre du bord inférieur est donnée.

Exercice 2: Le parc du château
1 - Trois points distincts A, B, C sont situés à l'intérieur d'un carré de
côté de longueur a.
On veut démontrer que l'aire du triangle (A,B,C) est inférieure ou égale à a²/2.
a) Démontrer ce résultat dans le cas particulier où le côté [BC] du triangle
est parallèle à un des côtés du carré.
b) Démontrer le résultat dans le cas général. (On pourra s'aider du cas
particulier.)
2 - Le parc d'un château occupe une surface carrée de 120 m de côté. Dans ce
parc sont plantés 73 arbres.
a) Montrer que trois des arbres sont les sommets d'un triangle d'aire inférieure ou
égale à 200 m².
b) Le châtelain souhaite construire une fontaine de telle sorte que celle-ci soit
située à moins de
15 m de trois arbres de son parc. Est-ce possible ? Justifier.
Bordeaux:
Exercice
1:
Quatre maisons sont situées aux quatre coins d'un carré de côté 1.
On souhaite construire un réseau routier qui
permet de relier les maisons mais
on veut que ce réseau soit le plus court possible.
1: Dans un premier temps, on envisage de créer un rond point à
l'intérieur du carré comme dessiné sur la
figure 1. Démontrer que dans ce
cas, le réseau le plus court est obtenu lorsque le rond point est situé au
centre du carré.
2: Un des habitants s'est rendu compte qu'avec deux ronds points
placés comme sur la figure 2, on pouvait
réduire la longueur du
réseau.Vérifier qu'il a raison.
3: Trouver la valeur de x qui permet d'obtenir le réseau le
plus court dans la configuration de la figure 3.:

Exercice 2:
Première question
Démontrer que dans un triangle ABC, si on note p le périmètre et r
le rayon du cercle inscrit, alors l'aire S du triangle est donnée par :
Deuxième question
Une unité de longueur étant choisie, on appelle triangle
académique un triangle dont les mesures des côtés
sont en progression
arithmétique de raison 1.
Dans tout l'exercice, on considère un triangle ABC tel que AB <
AC < BC.
Ainsi, un tel triangle est académique si : AC = AB + 1
et BC = AB + 2.
1: On note I le centre du cercle inscrit dans le triangle
ABC et D le pied de la bissectrice intérieure de
l'angle
.
Démontrer que si ABC est académique alors
BD = 3ID.
2: Un triangle académique peut-il être
rectangle ? Justifier. Quelles sont alors ses dimensions ?
3:
On suppose que le triangle ABC est académique et
que AB > 3.
Démontrer que les trois angles du triangle ABC sont
aigus et qu'un seul d'entre eux a une mesure
supérieure à 60°.
Caen:
Attention : le dé ci-contre à gauche n'est pas identique au précédent et ne
pourra pas être utilisé dans l'exercice.
En revanche, pour la facilité
du dessin, l'orientation des chiffres sur les faces est sans importance ;
le dé ci-contre à droite, par exemple, sera considéré comme identique au
premier.
On fabrique des assemblages de dés en les accolant face contre face et en respectant toujours la règle suivante:
« Lorsque deux dés sont accolés, les faces de contact entre les deux dés portent toujours le même nombre. »
Dans cet exercice, des
dessins soigneusement réalisés pourront être considérés comme
une justification
suffisante.
1°) Peut-on réaliser une
configuration de quatre dés, posés sur une table, accolés en carré, et portant
chacun
le nombre 6 sur sa face supérieure ?
2°) a) Montrer que la configuration de quatre dés posés sur une table présentée
ci-contre est réalisable.
Quelle est la somme des nombres
portés par les faces visibles des quatre dés ?
(Il s'agit de toutes les
faces visibles et non pas seulement des faces visibles sur le dessin
ci-contre).
Exercice 2: Le
quadrilatère des mi-chemins
Soit ABCD un carré.
1°) Construire E, F, G, H tels que E soit le milieu
de [AH], F celui de [BE], G celui de [CF] et H celui de [DG]
en indiquant
clairement la méthode utilisée. Préciser la nature du quadrilatère EFGH.
2°) Calculer
Corse:
Exercice 1: Un placement
J'avais décidé de faire des économies et pour cela j'avais prévu de déposer
chaque mois 100 euros sur un
compte en banque, le capital total déposé étant
rémunéré chaque mois à un taux mensuel de 0,4152 %.
J'avais décidé de faire 120 dépôts et de récupérer mes économies 120 mois
après mon premier versement.
Malheureusement, des difficultés financières ne m'ont pas permis des
économies constantes et, pendant
15 mois consécutifs je n'ai rien versé sur
mon compte.
Pour tous les autres mois, le versement a toujours été de 100 euros.
Au bout de 120 mois de placement, cela a représenté une perte d'environ 2005
euros, par rapport au plan
que j'avais initialement prévu.
a) Quel capital aurais-je dû récupérer au bout des 120 mois si je
n'avais pas eu des difficultés financières?
b)
Déterminer quels sont les mois pendant lesquels je n'ai pas versé
les 100 euros.
Exercice 2: Le billard
Un billard est constitué d'un plateau rectangulaire de longueur L et largeur
l.
La boule de billard qui se trouve en un point A du billard, suit, après
avoir été frappée, une trajectoire en
ricochant sur les bords du plateau.
On
dira que la trajectoire est « parfaite » si la boule revient à son point de
départ en suivant un quadrilatère
dont les sommets sont des points situés
sur les bords du plateau.
Dans cette question on considère que le joueur n'a pas donné à la boule
d'effet spécial et que le rebond sur
chaque bord du plateau se fait
symétriquement à la perpendiculaire au point de contact, comme indiqué sur
la figure ci-dessous.
a) Démontrer qu'une trajectoire parfaite est nécessairement un
parallélogramme.
b) Pour tout point A non situé au centre ou sur un bord du
plateau, déterminer en le justifiant, le nombre de
trajectoires parfaites
passant par A.
c) Démontrer que toutes les trajectoires parfaites ont la même
longueur.
Dijon:
Exercice
1:
Lorsqu'on observe les deux aiguilles d'une horloge, on constate qu'elles
occupent au fil des heures, l'une par
rapport a l'autre, des positions
partuculières.
On se propose, dans cet exercice, d'étudier deux exemples de telles
situations.
1) A minuit (0 heure) les deux aiguillles sont superposées.
A quelle heure
cette superposition se produira-t-elle de nouveau:
a) pour la première fois?
b) pour la seconde fois?
c) pour la k ème fois (k désigne un entier compris entre 1 et 11)
Les réponses aux questions a et b seront
arrondies a la seconde.
2) Lorsqu'il est environ 10h 10' et que la bissectrice de l'angle formé par
les deux aiguilles passe par la
graduation "12", quelle heure est-il? (La
réponse sera arrondie à la seconde)
Correction
Exercice 2:
A la question: "comment diviser un quadrilatère ABCD en trois parties de
meme aire, en traçant deux droites
passant par D?", Samuel Marolois (1616)
propose la réponse suivante:
"On place E au tiers de la diagonale [AC] et F aux deux tiers de cette meme
diagonale.
La parallele à (BD) passsant par E coupe [AB] en G et la parallèle
à [BD] passant par F coupe [BC] en H.
Les deux droitres cherchées sont (DG)
et (DH)"
On se propose de vérifier cette affirmation dans le contexte de la figure
ci-dessous
1) Démontrer que les quadrilatères DABE, DEBF et DFBC ont la meme aire.
2) En déduire que DAG, DHC et DGBH sont des polygones de meme aire.
Marseille:
Exercice
1:
Lors d'une soirée dansante, un vol important a
été commis. L'inspecteur Jean Quette, appelé
sur les lieux,
réunit toutes les personnes et demande
à chacune avec combien de personnes elle a dansé.
Chacune
des femmes répond qu'elle a dansé avec trois hommes.
Chacun
des hommes déclare avoir dansé avec une, deux ou trois
femmes.
Il y a davantage d'hommes déclarant avoir dansé
avec trois femmes que d'hommes déclarant avoir dansé
avec une seule femme.
Après avoir constaté que
moins des deux cinquièmes des personnes étaient des
femmes et avoir un peu
réfléchi, l'inspecteur conclut
qu'une
personne au moins a menti et il a raison.
Expliquer pourquoi.
Exercice 2:
Un ennéagone est un polygone à
neuf côtés.
On considère la figure suivante
dans laquelle AB' = B'B" = B"C ; BC' = C'C"
= C"A et BA" = A"A' = A'C.

1:
Démontrer que la droite (AE) est perpendiculaire à
la droite (BC).
De même, la droite (BF) est perpendiculaire
à la droite (AC) et la droite (CG) est perpendiculaire à
la droite
(AB). On note H le point d'intersection des droites
(AE) , (BF) et (CG).
2: Quel est le rapport de l'aire de l'ennéagone
(A'A"FC'C"EB'B"G) sur celle du triangle (ABC) ?
Montpellier:
Exercice
1:
On considère l'ensemble des nombres entiers strictement
positifs. On défini l'opération collage de deux nombres
entiers M et N
par : M*N
= MN.
Ainsi, 6*4 = 64 ; 35*2 =
352 ; 17*35 = 1735.
Un entiere
N est formidable si N devise M*N pour tout entier M.
2 est formidable
!
3 est-il formidable ?
Combien y-a-t-il de nombres formidables
à un chiffre ?
Combien y-a-t-il de nombres formidables
inférieurs à 2005 ?
Exercice 2:
On considère trois nombres positifs
a , b et c tels que a + b + c = 1.
Pour quelles valeurs
de a, b et c la somme ab + ac est-elle mximum?
Quelle est alors
la valeur de ce maximum?
On considère quatre nombres
positifs a , b , c et d tels que a + b + c + d = 1.
Pour quelles
valeurs de a , b , c et d la somme ab + ac + ad est-elle maximum
?
Quelle est alors la valeur de ce maximum ?
Nancy-Metz:
Exercice
1:
Deux bacs partent en même temps des deux rives opposées
de l'Amazone et naviguent à vitesse constante.
L'un étant
plus rapide que l'autre, ils se croisent à 1500 mètres
de la rive la plus proche.
Ariivés à destination,
les deux bateaux restent à quai 25 minutes, le temps du débarquement
des passagers et
de l'embarquement de nouveaus passagers, puis
larguent les amarres pour repartir vers leur point de départ.
Ils
se croisent une seconde fois à 700 mètres de la rive
la plus proche.
Quelle est la largeur de l'Amazone entre ces
deux rives ?
Exercice 2:
Lorsque qu'un rayon lumineux se réfléchit
sur un miroir plan en un point M, l'angle i et l'angle r sont égaux.
(voir figure1).
BC et BD sont deux miroirs de grande longueur
formant un angle
non nul compris entre 0° et 90°.
Un laser positionné
en un point A émet un rayon vers BC parallèlement
à BD qui se réfléchit en A1.
Si
est différent de 90° (voir figure 2), le rayon réfléchi
se dirige alors vers le point A2 de BD en
s'approchant
de Bet subit une nouvelle réflexion.
On veut étudier
le nombre k de fois que le rayon frappe l'un ou l'autre des miroirs.
1) Analyse de quelques cas particuliers
a)
Que vaut le nombre k lorsque
= 90° ?
= 60° ?
= 45° ?
b) Sur la figure 2 l'angle
vaut 26°. Déterminer les différents angles in
et rn en chacun
des point An (1 <
n < 6) où
le rayon est réfléchi ?
2) Analyse du cas général
Dans
cette question on suppose que
est quelconque entre 0° et 90° (
différent de 0° et de 90°)
a)
Le rayon peut-il s'approcher indéfiniment de B?
b)
Déterminer en encadrement du nombre k en fonction de
.
c) Quelles valeurs entières
peut-on donner à
pur avoir k = 25 ?

Nantes:
Exercice
1:
Le patron du magasin "La vie en roses" a décidé
de vendre ses roses par bouquets de 7 ou de 11 roses
et de présenter,
en bouquets, toutes les roses qui lui sont livrées
chaque jour.
Aussitôt, les employés ont commenté
cette décision.
Amamdine: "Pas
facile! Si, un jour on nous livre 37 ou 59 roses, personne n'arrivera
à respecter le contrat."
Brigitte:"D'accord,
mais on nous livre parfois les roses par douzaines, et pour 5 ou
6 douzaines,
je suis sûre d'y arriver".
Chloé:"Je
sais répartir 73 roses en faisant 6 bouquets de 11 roses
et 1 bouquet de 7 roses.
Comme
74 = 73 + 8x7 - 5x11, pour 74 roses je ferai 1 bouquet de 11 roses
et 9 bouquets de 7 roses.
Puis,
en écrivant 75 = 74 + 2x11 - 3x7, je peux, avec 75 roses,
réalier 3 bouquets de 11 roses et
6 bouquets de 7 roses."
Dorothée:"Bien
vu et tu peux continuer ainsi: dès que l'on sait réaliser
ces bouquets pour un nombre n
de roses avec au moins
3
bouquets de 7 roses ou au moins 5 bouquets de 11 roses, alors
on
arrivera à faires les bouquets quand la
livraison
comportera n+1 roses".
Etienne:"Le
nombre maximum de roses livrées pour lequel on fera au plus
2 bouquets de 7 roses et au plus
4
bouquets de 11 roses est inférieur à 50".
Fanny:"En réfléchissant
à tout ce que vous venez de dire, je viens de trouver le
plus grand nombre
de roses pour
lequel
les exigences du patron ne sont pas satisfaites".
Qui
a raison? Qui a tort? Pourquoi? Quel est le plus grand nombre de
roses pour lequel les exigences
du patron ne pourront pas être
satisfaites?
Exercice 2:
Construire à l'intérieur
d'un triangle équilatéral donné trois cercles
de même rayon, tangents deux à deux
et tangents
chacun à deux côtés du triangle.
Justifier
cette construction.
Orleans-Tours:
Exercice
1: Les cubes
On
prend un certain nombre de cubes de un centimètre de côté que l'on
accole face contre face de façon à constituer a rangées de b
cubes ( a et b sont deux entiers ), sans laisser d'espace vide
entre les petits cubes. On obtient ainsi un parallélépipède rectangle de
hauteur un centimètre, de largeur
a cm et de longueur b cm.
On appelle « aire du parallélépipède » la somme des aires de
ses faces.
1: Déterminer le nombre de cubes utilisés, sachant que l'aire du parallélépipède est égale à 100 cm2
.
(On sera amené à utiliser la
décomposition en facteurs premiers de 51).
2:
Quel est
le nombre minimal de cubes que l'on doit disposer ainsi pour que l'aire
du parallélépipède obtenu soit égale à 0,401 m² ?
NB :
On donne à toutes fins utiles la liste des nombres premiers inférieurs à 100 :
2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23,
29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97 .
Paris:
Exercice 1:
26 personnes dont les âges sont respectivement chacun des entiers compris entre 35 et
60 sont assises autour
d'une table.
Montrer qu'il existe 4 personnes assises côte à
côte dont la somme des âges est inférieure ou égale à 190.
Correction
Exercice 2 :
On considère un table de flipper; sur cette table sont placés trois plots non
alignés A, B et C, assimilés à
des points.
On veut choisir un autre point M sur la
table, où l'on va placer un mécanisme qui
agit de la façon suivante :
Toute bille partie de A et arrivée en M est ensuite renvoyée de M vers la droite
(BC) perpendiclulairement
à la droite (AM).
Les deux parties de la trajectoire
sont supposée rectilignes.
Représenter l'ensemble des points M de demi-plan de frontière (BC) et contenant A
pour lesquels la bille
lancée de A
et passée en M passera ensuite entre B et C.
Poitier:
Exercice
1:
1: Combien y-a-t-il de façons différentes
de lire le mot "JEU" en suivant une ligne brisée
selon les verticales
et le horizontales?
Et
le mot "MATH" ?

2:
a: Le nombre de façons différentes de lire le
mot "OLYMPIADES" en suivant une ligne brisée selon
les
verticales et les horizontales dans le premier tableau ci-dessous
à gauche est supérieur à 500.
Quel est-il exactement
?

2:b: Maintenant il y a une tache noire infranchissable
sur les mettres PI à la troisième ligne
(deuxième
tableau, à droite).
Quel
est le nombre de façons de lire "OLYMPIADES"?
3: On revient à la grille de départ sans
tache, où l'on envisage de disposer une tache ayant la forme
d'un
bloc verticale de trois lettres.
Où
faut-il mettre cette tache si l'on veut que le nombres de façons
de lire "OLYMPIADES" soit:
a:
le plus grand possible?
b:
le plus petit possible (le S ne fait pas partie du bloc de trois
lettres verticales) ?
Exercice 2:
Un jardin public a la forme d'un triangle
ABC isocèle rectangle en A, avec AB = 130m.
Un parterre
a été tracé: c'est un secteur circulaire, centré
en A, de 50m de rayon et il est impossible d'y marcher.
L'arc
de cercle coupe [AB] en K.
1: Un enfant court de B vers K puis de K doit rejoindre
C. Quel est le trajet le plus court?
(justification
demandée)
2: Un autre enfant part lui aussi de
B, doit rejoindre un point de l'arc de cercle et rejoindre C.
Quel
est le tajet le plus court? (justification demandée)
En
donner une approximation à 0,1m près.
Exercice 3:(Autre que S)
On considère deux grilles carrées
ayant chacune n lignes et n colonnes.
On remplit la première
grille en remplissant "en ligne" par les nombres de 1
à p en commençant de 1 à p
jusqu'à
ce que la grille soit remplie (quand on arrive à la fin d'une
ligne on continue sur la ligne suivantes).
On remplit la deuxième
grille suivant le même processus mais en procédant
"en colonne".
Par exemple si n = 5 et p =3 la
première grille (à gauche) et la seconde grille (à
droite) sont:
On s'intéresse au nombre N de cases de ces deux grilles
ayant le même nombre dans chacune des deux grilles.
(Dans
l'exemple ci-dessus toutes ces cases contiennent des 1 et N = 9).
Pour les trois questions suivantes donner seulement la réponse.
En particulier, aucune grille ne sera dessinée pour ces
trois réponses.
1: Quelle est la valeur de N lorsque
p = 2 et n vaut successivement 2 , 3 , 4 et 5 ?
2: Quelle
est la valeur de N lorsque p = 3 et n vaut successivement 6 et 7
?
3: Quelle est lla valeur de N lorsque p = 4 et
n = 7 ?
Pour la quatrième question, donner la réponse
et la justifier si possible.
4: Quelle est la valeur de
N lorsque p = 2 et n quelconque ?
Rennes:
Exercice
1:
Nicolas et Jacques sautillent allègrement le long
d'un chemin qui comporte des bornes numériques.
Le petit Nicolas démarre à la
borne 0 et saute les bornes deux par deux (0, 2, 4, etc.) tandis que Jacques
qui
a de plus grandes jambes, parti de la borne 953, les passe dans le même temps 5
par 5 (953, 948, 943, etc.).
1) Peuvent- t-ils se rencontrer sur une même
borne ?
2) Sinon quelles sont les deux bornes sur lesquelles ils se
trouveront nez à nez ?
Une mouche très curieuse et très rapide fait un
aller-retour entre Nicolas et Jacques dans le court laps de
temps qui sépare le
moment où ils arrivent sur les bornes et le moment où ils en repartent.
3)
Sachant que l'intervalle entre deux bornes est de 25 cm et que la mouche termine
son périple en se posant
sur Nicolas lorsqu'il arrive sur sa dernière borne
quelle distance a-t-elle parcouru ?
Exercice 2:
C'est la fête du
village à Sainte Olympe ! ! ! Le matin, c'est le marché traditionnel.
Il est 9
heures et l'horloge de l'église vient de sonner les 9 coups en 9
secondes.
Sur un étal, on propose des tomates. Elles proviennent d'un
stock de 500 kg oublié pendant deux jours dans un
hangar dont la température est
de 28 °C.
Elles ont un peu souffert mais restent bien présentables bien que leur
teneur en eau qui est habituellement
de 95 % n'est plus que de 90 %.
A 11
heures, l'horloge de l'église sonne et la course cycliste va commencer : les 12
participants répartis en
trois équipes prennent le départ.
Au bout de 35 mn,
Mikaël Olympe, qui est un des favoris, réussit à doubler son cousin Gwendal qui
était
jusqu'alors le deuxième.
A l'arrivée le classement n'a pas changé. Un
généreux donateur britannique, Sir Ing a sponsorisé la course et
a offert en
plus des premiers prix, une somme de 12000 euros pour récompenser la
participation des équipes.
Quelle injustice!!... Les dossards bleus reçoivent
2000 euros chacun, les dossards rouges 500 et les jaunes 250.
Questions
1
) Quel poids de tomates le maraîcher propose-t-il à la vente?
2 ) En combien
de secondes sonnent les 11 coups de 11 heures ?
3 ) A quelle place arrive
Mikaël ?
4 ) Combien y a-t-il de dossards de chaque couleur ?
Rouen :
Exercice
1:
La Terre est assimilée à une sphère
de rayon R = 6400km. Dans un port situé au bord d'un vasre
océan, on dresse un point d'observation à h=40mètres
du niveau de la mer afin de surveiller l'approche des navires et
les appareillages. Un homme situé dans cette observatoire
scrute l'horizon.
1 : En supposant que le regard puisse se porter
aussi loin que possiblen à quelle distance se situe l'horizon
pour l'homme de la vigie,
au kilomètre
près? La ligne d'horizon est définie par l'endroit
où la rondidité de la Terre empêche à
l'oeil devoir la surface de la
mer
au-delà de ce point. Ceci est schématisé ainsi.
2:
Un bteau quitte le port à la vitesse constant de 10 noeuds
(*) et s'éloigne en ligne droite depuis la vigie vers
l'horizon.
On considère que le
navire disparaît de la vue dès qu'il a atteint la ligne
d'horizon.
Estimer au centimètre
près l'écart entre la portée de vue depuis
la vigie et la distance réelle parcourue par le bateau jusqu'à
l'horizon.
En combien de temps le bateau aura-t-il passé l'horizon,
à la minute près?
(*) Un
noeud est la vitesse mise un navire pour parcourir un mille marin
(1,852km) en une heure.
3: A quelle hauteur, au mètre
près, doit-on construire un phrare pour que la vision puisse
se porter au maximum à 40km ?
Exercice 2:
Soit ABC un triangle équilatéral.
On pose AB = BC = CA = x .
Sit (C) le cercle circonscrit
au triangle ABC.
Soit D le point du petit arc AC de cercle (C)
tel que CD = 2AD. On pose AD = y.
Soit E le point d'intersection
de la droite (AD) et de la parallèle à (BD) passant
par C.
Soit H le pied de la hauteur issue de C du triangle CDE.
1: Quelle est la nature du triangle CDE? Justifier.
2:
Montrer que aire(CDE ) =
aire(ABC)
Toulouse:
Versailles
Exercice
1:
On considère un triangle ABC dont les trois angles
sont aigus.
On pose BC = a , CA = b et AB = c.
On
appelle h la hauteur relative à [BC] et S l'aire
du triangle ABC.
On inscrit dans ce triangle le carré IJKL tel que I soit
sur [BC] , J sur [BC] , [J sur [AC] et L sur [AB]
comme indiqué
sur la figure ci-dessous. On dit que la carré IJKL est
posé sur [BC]. On appelle C1 ce carré.
On peut construire de même deux autres carrés C2
et C3 inscrits dans le triangle ABC, l'un posé sur [CA],
l'autre posé sur [AB].
1: Exprimer le côté du carré IJKL en fonction
de a et h.
2: On suppose que a <
b < c. Classer les trois carrés C1
, C2 et C3 par ordre de grandeur.
3: Déterminer les triangles
ABC d'aire S donné tels que l'aire du carré
IJKL soit maximale.
4: Existe-t-il des triangles ABC d'aire S
donnée tels que les trois carrés soient d'aires maximales?
Exercice 2:
On dispose de 100 cartes . Sur chacune
sont écrites deux entiers consécutifs, de sorte que
chacun des entiers
1,2,3,...,199,200 est écrit sur une et
seule carte.
1: Alice a choisi 21 cartes au hasard. Elle fait la somme de
tous les entiers écrits sur ces cartes et annonce
à
Bob que cette somme est égale à 2004.
Prouver
qu'Alice s'est trompée dans son calcul.
2: Alice recompte et annonce 2005. Prouver qu'elle s'est à nouveau trompée dans son calcul.
3: En fait, le total d'Alice est 2003. Pendant ce temps, Bob
a
choisi 20 cartes au hasard parmi celles
qui restaient.
Il
fait la somme des nombres écrits sur ses cartes et annonce
à Alice que cette somme est 1396.
Prouver
que Bob s'est trompé dans son calcul.
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