Kangourou des mathématiques — Sujet C (catégorie Cadet) · 2024

Le carré et les deux triangles imbriqués

3ème4ème – 3èmeGéométrie

Énoncé

La figure du sujet officiel représente un carré grisé et deux triangles rectangles imbriqués (voir le lien source pour le schéma exact). Le triangle JIKJIK est rectangle en II, et le triangle JKLJKL est rectangle en KK ; le côté JKJK du premier triangle est aussi un côté du second, et le côté JLJL du triangle JKLJKL est un côté du carré grisé.

On donne IJ=2IJ = 2 cm, IK=1IK = 1 cm et KL=2KL = 2 cm.

Quelle est l'aire du carré grisé, en cm² ?

A) 6 — B) 7 — C) 8 — D) 9 — E) 11

Solution

On applique deux fois le théorème de Pythagore, en raisonnant directement sur les carrés des longueurs (pas besoin d'extraire de racine carrée à chaque étape).

Dans le triangle JIKJIK, rectangle en II :

JK2=IJ2+IK2=22+12=5JK^2 = IJ^2 + IK^2 = 2^2 + 1^2 = 5

Dans le triangle JKLJKL, rectangle en KK :

JL2=JK2+KL2=5+22=9JL^2 = JK^2 + KL^2 = 5 + 2^2 = 9

Le côté du carré grisé est JLJL, donc son aire vaut JL2=9JL^2 = 9 cm².

Réponse : D) 9