Analyse de l'énoncé
Cet exercice, bien qu'issu d'un sujet de brevet, constitue une excellente base de révision pour la Première Spécialité en ce qui concerne la modélisation géométrique et l'application des théorèmes fondamentaux dans un contexte de géométrie repérée ou plane. Le problème nous place dans une situation concrète : le calcul de la distance totale d'un parcours composé de plusieurs segments (AB, BC, CD, DE, EF) pour en déduire la consommation de carburant d'un hélicoptère.
Points de vigilance et notions requises
- Théorème de Pythagore : Utilisé pour identifier la nature des triangles (réciproque) et calculer des longueurs manquantes.
- Théorème de Thalès : Indispensable pour calculer la longueur du segment [DE] grâce au parallélisme de (DE) et (CF).
- Projections orthogonales : La compréhension des propriétés des rectangles (ABCH et ABGF) est cruciale pour déterminer les longueurs des segments horizontaux.
- Unités : Attention à la conversion des mètres en kilomètres (750 m = 0,75 km).
Correction détaillée et guide de résolution
Pour calculer la longueur totale du parcours $L = AB + BC + CD + DE + EF$, procédons étape par étape :
- Calcul de BC : Dans le triangle ACF, on vérifie que $AC^2 + CF^2 = 7,5^2 + 10^2 = 56,25 + 100 = 156,25$. Or $AF^2 = 12,5^2 = 156,25$. Par la réciproque du théorème de Pythagore, ACF est un triangle rectangle en C. Dans le rectangle ABCH, $BC = AH$. En utilisant les relations métriques dans le triangle rectangle (ou en plaçant les points dans un repère), on trouve $AH = AC^2 / AF = 56,25 / 12,5 = 4,5$ km. Donc $BC = 4,5$ km.
- Calcul de CD : Comme ABGF est un rectangle, $BG = AF = 12,5$ km. On sait que $GC = BG - BC = 12,5 - 4,5 = 8$ km. On nous donne $DG = 7$ km. Ainsi, $CD = GC - DG = 8 - 7 = 1$ km.
- Calcul de DE : Dans le triangle GCF, les points G, D, C et G, E, F sont alignés. Puisque $(DE) // (CF)$, le théorème de Thalès donne : $GD/GC = DE/CF$. Soit $7/8 = DE/10$, d'où $DE = (7 \times 10) / 8 = 8,75$ km.
- Total du parcours : $L = 6 + 4,5 + 1 + 8,75 + 0,75 = 21$ km. La première question est validée.
Analyse de la consommation
Le pilote consomme 1,1 L par km. Pour 21 km, la consommation totale est de $21 \times 1,1 = 23,1$ Litres. L'inspecteur G affirme que 20 L suffiront. Or, $23,1 > 20$. Conclusion : Le pilote ne doit pas avoir confiance en l'inspecteur G, car il risque la panne sèche avant d'atteindre sa destination.