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Aire du TRIANGLE Calcul à partir des
coordonnées des sommets À
partir d'un exercice, examen de trois méthodes analytiques de calcul
de l'aire d'un triangle quelconque. |
Anglais: how to find the area of a triangle given three
vertices?
Area of a triangle by formula – Coordinate
geometry
Voir Aire du
triangle – Toutes les formules
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Données Carré
ABCD et son centre O; Point I
symétrique de A par rapport à B; Point J
symétrique de D par rapport à A; et Triangle
OIJ. Questions En utilisant
le repère
orthonormé (A; B, D):
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Repère orthonormé (A; B,D)
Coordonnées des points Indication sur la figure
des coordonnées des points utiles. Le point H Le point H, milieu du
segment IJ, a été introduit. Quelle est sa
propriété ? Le triangle étant isocèle (on va le démontrer), le
segment OH est une des hauteurs du triangle
isocèle (et aussi,
médiane, médiatrice et bissectrice de l'angle en O) >>> |
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Observation On note tout
de suite que => Mais il faut
montrer cette égalité avec un calcul utilisant les
coordonnées. |
Pour le segment OI: longueur en x = 1,5 et longueur
en y = 0,5. Pour le segment OJ: longueur en x = 0,5 et longueur
en y = 1,5. Ce sont les mêmes valeurs (symétriques) => OI = OJ. Le triangle OIJ est bien isocèle. |
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Longueur de
OI |
= (2 –
1/2)² + (0 – 1/2)² = (3/2)²
+ (–1/2)² = 5/2 |
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Longueur de
OJ |
= (0 –
1/2)² + (–1 – 1/2)² = (–1/2)² +
(–3/2)² = 5/2 |
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Conclusion |
Deux des côtés du triangle OIJ sont
égaux, il est isocèle
en O. |
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Base IJ du
triangle OIJ |
IJ² = 1² + 2² = 5 En lisant les longueurs sur la figure |
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Hauteur OH
(H milieu de IJ) |
OH² = 1² + (1/2)² = 5/4 |
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A = ½ IJ x OH = ½ √5 x √5/2 = 5/4 = 1,25 |
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Je me
rassure avec le logiciel GeoGebra Confirmation
que l'aire vaut un quart de plus que l'aire du carré unité.
En passant, on vérifie que OJ et IO mesurent: 1,58 comme nous
l'avions trouvé plus haut. On note également les coordonnées
du point H (1, –1/2). |
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La méthode 1 utilise cette méthode
classique: aire = ½ côté x hauteur |
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Aire du
triangle OIJ |
A = ½ IJ x OH On a vu que OH est la hauteur
du triangle isocèle issue de O. |
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Longueur de
IJ (carré) |
= (0 –
2)² + (–1 – 0)² = 2² + 1² = 5 |
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Coordonnées
du point H |
XH = ½
(XI – XJ) = ½ (2 – 0) = 1 YH = ½
(YI – YJ) = ½ (0 – 1) = –1/2 |
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Longueur de
OH (carré) |
= (1 –
1/2)² + (–1/2 – 1/2)² = (1/2)²
+ (-1)² = 1/4 + 1 = 5/4 |
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Aire |
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Cette
méthode est du niveau lycée (seconde).
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Formule de
l'aire d'un triangle connaissant les coordonnées des sommets |
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Avec les
valeurs numériques |
A = ½ {1/2 (0 – (–1)) + 2
((–1) – 1/2) + 0 (1/2 – 0)} = ½ {
1/2 – 3 + 0 } = –1/2 x
5/2 = –5/4 A
= 5/4 (la valeur positive) |
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Cette
méthode est d'un niveau supérieur. Elle suppose la connaissance
des matrices. Elle connue
pour donner l'aire du parallélogramme
engendré par les deux vecteurs. |
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Formule de l'aire
d'un triangle connaissant deux vecteurs comme côtés. |
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Avec les
valeurs numériques |
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Site |
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