Devoirs Corrigés Maths N°2 S1 3AC

Devoir Surveillé N°2-1

⏳ Semestre 1

Matière
Mathématiques
Niveau
3ème Année Collège
Durée
1 heure
Barème
20 points

Exercice 1 : (1+1+1+2 = 5 pts)

5 pts

1) Simplifie : \(\frac{3}{\sqrt{5}-\sqrt{2}}-\frac{2}{\sqrt{2}}\)

2) Comparer les nombres suivants : \(7\sqrt{3}\) et \(5\sqrt{6}\)

3) Déduire de la question précédente une écriture simplifiée de l’expression :

\(A=\sqrt{(7\sqrt{3}-5\sqrt{6})^{2}}\)

4) Comparer : \(\frac{1}{4\sqrt{2}}\) et \(\frac{1}{2\sqrt{7}}\)

 

Exercice 2 : (3+3+1 = 7 pts)

7 pts

Soit \(a\) et \(b\) deux nombres réels tels que :

\(7 \leq b \leq 10 \quad \text{et} \quad -7 \leq a \leq -2\)

1) Donner un encadrement de : \(a+b\) ; \(a-b\) ; \(-2a+2b\)

2) Donner un encadrement de : \(ab\) ; \(\frac{a}{b}\) ; \(\frac{2a-b}{a+b}\)

3) Comparer les nombres suivants : \(a+7\sqrt{3}\) et \(b+5\sqrt{6}\)

 

Exercice 3 : (1+1+1 = 3 pts)

3 pts

Soit un triangle \(EDF\) rectangle en \(D\).

1) Écris l’égalité de Pythagore pour ce triangle.

2) On donne : \(\mathrm{EF}=5\mathrm{~cm}\) et \(\mathrm{DF}=4\mathrm{~cm}\). Calculer la longueur \(ED\).

3) Calculer \(DF\) avec \(\mathrm{EF}=10\) et \(\mathrm{ED}=6\).

 

Exercice 4 : (1+2+2 = 5 pts)

5 pts

\(ABCD\) est un rectangle tel que : \(\mathrm{AB}=5\) et \(\mathrm{BC}=2\).

\(E\) est un point qui appartient au segment \([CD]\) tel que \(CE=BC\).

La droite \((AE)\) coupe \((BC)\) en \(F\).

1) Comparer \(\frac{AB}{CE}\) et \(\frac{FB}{FC}\)

2) Déduire la valeur de \(FC\).

3) Soit I un point du \([EF]\) tel que \(EI = 1\).

J un point du \([AE]\) tel que \(EJ = 1,5\).

• Montrer que \((DJ) \parallel (CI)\).

 

 

Corrigé Devoir N°2-1

✅ Corrigé détaillé

Exercice 1 : (5 pts)

5 pts

1) Simplifie : \(\frac{3}{\sqrt{5}-\sqrt{2}}-\frac{2}{\sqrt{2}}\)

\(\frac{3}{\sqrt{5}-\sqrt{2}}-\frac{2}{\sqrt{2}} = \frac{3\sqrt{2} – 2(\sqrt{5}-\sqrt{2})}{\sqrt{2}(\sqrt{5}-\sqrt{2})}\)

\(= \frac{3\sqrt{2} – 2\sqrt{5} + 2\sqrt{2}}{\sqrt{10} – 2} = \frac{5\sqrt{2} – 2\sqrt{5}}{\sqrt{10} – 2}\)

✓ On réduit au même dénominateur.

2) Comparer \(7\sqrt{3}\) et \(5\sqrt{6}\)

\((7\sqrt{3})^2 = 49 \times 3 = 147\) et \((5\sqrt{6})^2 = 25 \times 6 = 150\)

Puisque \(147 < 150\), alors \((7\sqrt{3})^2 < (5\sqrt{6})^2\)

D’où : \(7\sqrt{3} < 5\sqrt{6}\)

✓ On compare les carrés (nombres positifs).

3) Déduire une écriture simplifiée de \(A = \sqrt{(7\sqrt{3}-5\sqrt{6})^2}\)

D’après la question précédente : \(7\sqrt{3} < 5\sqrt{6}\)

C’est-à-dire : \(7\sqrt{3} – 5\sqrt{6} < 0\)

Donc : \(A = \sqrt{(7\sqrt{3}-5\sqrt{6})^2} = -(7\sqrt{3}-5\sqrt{6}) = 5\sqrt{6} – 7\sqrt{3}\)

✓ \(\sqrt{x^2} = |x| = -x\) si \(x < 0\).

4) Comparer \(\frac{1}{4\sqrt{2}}\) et \(\frac{1}{2\sqrt{7}}\)

Comme \(2 < 7\), on a \(\sqrt{2} < \sqrt{7}\), donc \(2\sqrt{2} < 2\sqrt{7}\)

Donc : \(4\sqrt{2} > 2\sqrt{7}\) (en multipliant par 2)

D’où : \(\frac{1}{2\sqrt{7}} > \frac{1}{4\sqrt{2}}\)

✓ L’inverse change le sens de l’inégalité (nombres positifs).

✅ Réponses finales :

\(\frac{3}{\sqrt{5}-\sqrt{2}}-\frac{2}{\sqrt{2}} = \frac{5\sqrt{2}-2\sqrt{5}}{\sqrt{10}-2}\) | \(7\sqrt{3} < 5\sqrt{6}\)

\(A = 5\sqrt{6} – 7\sqrt{3}\) | \(\frac{1}{2\sqrt{7}} > \frac{1}{4\sqrt{2}}\)

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Modèle N°2

⏳ Semestre 1
Matière Mathématiques
Niveau 3ème Année Collège
Durée 1 heure
Barème 20 points

Exercice 1 : (6+2 = 8 pts)

8 pts

1) Comparer les nombres suivants (justifier votre réponse)

\(\frac{7}{3}\) et \(\frac{5}{6}\)

\(\frac{3}{7}\) et \(\frac{6}{5}\)

\(3\sqrt{7}\) et \(7\sqrt{3}\)

\(\frac{7}{3}+\sqrt{5}\) et \(\frac{5}{6}+\sqrt{5}\)

\(\sqrt{3\sqrt{7}+1}\) et \(\sqrt{7\sqrt{3}+1}\)

\(3\sqrt{7}\times(-2)^{5}\) et \(7\sqrt{3}\times(-2)^{5}\)

2) Soient \(x\) et \(y\) deux nombres réels tels que : \(5x+3\sqrt{7}=5y+7\sqrt{3}\)

• Comparer \(x\) et \(y\)

Exercice 2 : (2+4 = 6 pts)

6 pts

Soient \(a\), \(b\) et \(c\) trois nombres réels tels que : \(2 \leq a \leq 4\), \(-3 \leq b \leq -1\) et \(5 \leq 2c – 1 \leq 9\)

1) Montrer que : \(3 \leq c \leq 5\)

2) Encadrer : \(a+b\) ; \(a-b\) ; \(ab\) ; \(\frac{a}{c}\)

Exercice 3 : (1+1+2+2 = 6 pts)

6 pts

On considère la figure ci-contre telle que : \(OM=1,6\) ; \(OB=2,4\) ; \(OC=\frac{2}{3}OD\)

1) a- Montrer que \(\frac{OC}{OD}=\frac{2}{3}\)

b- Calculer \(\frac{OM}{OB}\)

c- Déduire que \((MC) \parallel (BD)\)

2) Utiliser le théorème direct de Thalès pour montrer que \(3EM=2ED\)

Modèle N°2

Exercice 1:$(6+2=8$ pts)

1) Comparer les nombres suivants (justifier votre réponse) $\frac{7}{3} \quad $ et $ \quad \frac{5}{6}$ $\frac{3}{7} \quad $ et $ \quad \frac{6}{5}$ $3 \sqrt{7} \quad $ et $ \quad 7 \sqrt{3}$ $\frac{7}{3}+\sqrt{5} \quad $ et $ \quad \frac{5}{6}+\sqrt{5}$ $\sqrt{3 \sqrt{7}+1} \quad $ et $ \quad \sqrt{7 \sqrt{3}+1}$ $3 \sqrt{7} \times(-2)^{5} \quad $ et $ \quad 7 \sqrt{3} \times(-2)^{5}$  2) Soient $x$ et $y$ deux nombres réels tel que : $5 x+3 \sqrt{7}=5 y+7 \sqrt{3}$ • Comparer $x$ et $y$ 

Exercice 2:$(2+4=6$ pts)

Soient, a b et $\mathbf{c}$ trois nombres réels tels que : tels que : $2 \leq a \leq 4,-3 \leq b \leq-1$ et $\mathbf{5 \leq 2 c – 1 \leq 9 }$ 1) Montrer que : $\mathbf{3 \leq c \leq 5}$  2) Encadrer : $a+b \quad $ ; $a-b \quad  $ ; $ab \quad $ ; $\frac{\mathrm{a}}{\mathrm{c}}$

Exercice 3:$(1+1+2+2=6$ pts)

On considère la figure ci-contre telle que : $O M=1,6$; $O B=2,4$; $O C=\frac{2}{3} O D$ 1) a- Montrer que $\frac{O C}{O D}=\frac{2}{3} \quad$     b- Calculer $\frac{O M}{O B} $     c- Déduire que $(MC) / /(B D)$ 2) Utiliser le théorème direct de Thalès pour montrer que $3EM= 2ED$

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Modèle N°3

Exercice 1:$(1,5+1,5=3$ pts)

Calculer et simplifier les expressions suivantes:

$A=\left[\frac{1}{\sqrt{3}+\sqrt{2}}\right]^{-2} $

$B=\frac{1}{3-\sqrt{6}}-\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}}$

Exercice 2:$(1,5+4+1+1,5=8$ pts)

1) Comparer: $4 \sqrt{5}$ et $6 \sqrt{2}$ puis en déduire une comparaison de: $7-4 \sqrt{5}$ et $7-6 \sqrt{2}$

2) $x$ et $y$ sont deux nombres réels tels que:

$2 \leq \sqrt{3 x+1} \leq \sqrt{10} \quad $ ; $ \quad -2 \leq y \leq-1$

a- Montrer que : $1 \leq x \leq 3$

b- Encadrer: $x+y \quad $ ; $ 3 x-y \quad $ ; $ \quad \frac{y^{2}+5}{y}$

3) $a$ et $b$ sont deux nombres réels positifs tels que :

$2 \leq \sqrt{b+1} \leq 3 \quad $ et $ \quad 0 \leq \frac{a^{2}-1}{3} \leq 1$

• Montrer que: $\quad 3 \leq a b \leq 16$

4) $x, y$ et $z$ sont des nombres réels strictement positifs

a- Développer: $\left(\sqrt{x}-\frac{1}{\sqrt{x}}\right)^{2}$

b- En déduire que : $x+y+z+\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z} \geq 6$

Exercice 3:$(1+1+1=3$ pts)

$A B C$ est un triangle rectangle en $A$ tel que :

$A B=2 \sqrt{5} \text { et } A C=4$

1) Calculer la longueur $B C$

2) Calculer l’aire du triangle $A B C$

3) Soit H le projeté orthogonal du point A sur la droite (BC)

• Montrer que: $A H=\frac{4 \sqrt{5}}{3}$

Exercice 4:$(2+2+1=5$ pts)

$A B C$ est un triangle tel que :

$B C=6 \mathrm{~cm} ; A C=3 \mathrm{~cm} ; A B=4 \mathrm{~cm}$

Soit $M$ un point du côté $[A B]$ tel que : $B M=3 \mathrm{~cm}$

La droite parallèle à la droite ( AC ) passant par le point M coupe le côté $[B C]$ au point N (voir la figure).

1) Calculer les longueurs $M N$ et $B N$

2) Soit E le point de la demi-droite $[B A$ ) tel que:

$B E=6 \mathrm{~cm}$

Soit F le point de la demi-droite (CA) tel que:

$C F=4,5 \mathrm{~cm}$

a– Montrer que: $(E F) / /(B C)$

b- Sans calculer la distance EF, montrer que:

$E F=\frac{2}{3} B N$

Exercice 5:$(1$ pt)

On considère l’expression suivante :

$B  =\frac{2(\sqrt{2}+\sqrt{6})}{3 \sqrt{2+\sqrt{3}}} $

• Montrer que : $B  =\frac{4}{3}$

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Modèle N°4

Exercice 1:$(1,5+1,5+1=4$ pts)

1) Simplifier: $\frac{3}{\sqrt{5}-\sqrt{1}}-\frac{2}{\sqrt{2}}$

2) Comparer les nombres suivaris: $7 \sqrt{3}$ et $5 \sqrt{6}$

3) Deduire de la question précedente une écriture simplifier de l’expression: $A=\sqrt{(7 \sqrt{3}-5 \sqrt{6})^{2}}$

Exercice 2:$(2+3+4=9$ pts)

1) a un nombre rél tel que: $a \geqslant 7$

a) Montrer que: $-2 a+1 / 4 \leqslant 0$

b) Montrer que: $-\frac{7}{a} \geqslant-3$

2) $a$ et $b$ deux réels positifs: $a<b$

a) Moutrer que: $2 a<a+b$

b) Deduire que: $a<\frac{a+b}{t}$

c) Montrer que: $a<\frac{a+b}{c}<b$

3) $x$ et $y$ deur réls tels que: $-4<y<-2$ et $3<x<5$

Donner un encadrement de: $x+y ; x-y ; x^{2}+ y^{2} ; \frac{x}{y} $

Exercice 3:$(2+3+2=7$ pts)

Soit $A B C$ un triangle tel que: $A B=8 \mathrm{~cm}, A C=6 \mathrm{~cm}, B C=4$

$E$ un point du segment $[A B]$ tel que: $A E=2$.

La droite passant par $E$ parallilement  à $(B C)$ coupe $(AC)$ en $F$.

1) Construire la figure

2) Calculer : $AF$ et $EF$

3) $I \in[B A)$ tel que: $B I=10 \mathrm{~cm}, et J \in[C A)$ tel que: $CJ= 7,5 \mathrm{~cm}$.

• Montrer que $(I J) // (B C)$

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Modèle N°5

Exercice 1
8 points

1- Comparer : \( 4\sqrt{5} \) et \( 6\sqrt{2} \) puis en déduire une comparaison de :

\[7 – 4\sqrt{5} \quad \text{et} \quad 7 – 6\sqrt{2}\]

2- \( x \) et \( y \) deux nombres réels tels que :

\[2 \leq \sqrt{3x + 1} \leq \sqrt{10} \quad \text{et} \quad -2 \leq y \leq -1\]

a) Montrer que : \( 1 \leq x \leq 3 \)

b) Encadrer : \( x + y \); \( 3x – y \); \( \frac{x^2 + 5}{y} \)

3- \( a \) et \( b \) sont deux nombres réels positifs tels que :

\[2 \leq \sqrt{b + 1} \leq 3 \quad \text{et} \quad 0 \leq \frac{a^2 – 1}{3} \leq 1\]

Montrer que : \( 3 \leq ab \leq 16 \)

Exercice 2
6 points

\( ABC \) est un triangle et \( K \) le projeté orthogonal du point \( A \) sur la droite (\( BC \)).

 

1- Calculer : \( AB \) et \( AC \)

2- Montrer que \( ABC \) est un triangle rectangle parallèles

Exercice 3
6 points

On considère la figure suivante telle que :

\[(EF) \quad // \quad (AB)\]

\[CF = 3 \quad ; \quad AC = 6\]

\[BC = 4 \quad ; \quad AB = 8\]

1- Calculer : \( CE \) et \( EF \)

2- \( G \) est un point de la demi-droite \([AB]\) tel que : \( BG = 4\)

Montrer que les droites (\( BC \)) et (\( FG \)) sont parallèles

Exercice 4
Bonus

\( x, \, y \) et \( z \) sont des nombres réels strictement positifs.

1- Développer :

\[\left( \sqrt{x} – \frac{1}{\sqrt{x}} \right)^2\]

2- En déduire que :

\[x + y + z + \frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} \geq 6\]

 

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Devoirs Corrigés Maths N°2 S1 3AC