Déterminer le centre et une équation du cercle circonscrit à un triangle (réf 0827)

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Contenu

Équation cartésienne de la médiatrice d’un segment

Intersection de deux droits

Déterminer les coordonnées du centre du cercle circonscrit à ABC

Équation du cercle circonscrit à ABC

Exercice | temps recommandé entre 5 et 10mn | Niveau 2 difficulté moyenne | séquence 3 du chapitre |
Dans le plan muni d'un repère orthonormé, on donne $A(2;7)$, $B(9;0)$ et $C(2;-3)$.
  1. Déterminer une équation de la médiatrice $(d)$ du segment $[AC]$.
    Rappel cours

    Coordonnées du milieu d'un segment
    Dans un repère du plan, si on a $A(x_A;y_A)$ et $B(x_B;y_B)$ alors le milieu $I$ de $[AB]$ a pour coordonnées $I\left(\dfrac{x_A+x_B}{2};\dfrac{y_A+y_B}{2}\right)$
    Vecteur normal
    Le plan est muni d'un repère orthonormé.
    Soit $(d)$ une droite, $\overrightarrow{n}$ est un vecteur normal à $(d)$ si $\overrightarrow{v}$ est orthogonal à tout vecteur directeur de $(d)$.
    Si $ax+by+c=0$ est une équation cartésienne de $(d)$ alors$\overrightarrow{n}\begin{pmatrix}a\\b\end{pmatrix}$

    Aide

    La médiatrice de $[AC]$ passe par le milieu de $[AC]$ et est perpendiculaire à $(AC)$
    $\overrightarrow{AC}$ est un vecteur normal à la médiatrice de $[AC]$

    Solution

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  2. Déterminer une équation de la médiatrice $(d')$ du segment $[AB]$.
    Solution

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  3. En déduire lles coordonnées du centre $E$ du cercle circonscrit au triangle $ABC$.
    Aide

    Le centre du cercle circonscrit à un triangle est le point d'intersection des médiatrices des côtés.
    Il faut donc trouver le point d'intersection des droites $(d)$ et $(d')$ avec un système d'équations

    Solution

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  4. En déduire une équation du cercle circonscrit au triangle $ABC$.
    Rappel cours

    Distance dans un repère
    Dans un repère orthonormé du plan, on a $A(x_A;y_A)$ et $B(x_B;y_B)$,
    $AB=\sqrt{(x_B-x_A)^2+(y_B-y_A)^2}$
    Si $\overrightarrow{u}(x;y)$ alors $||\overrightarrow{u}||=\sqrt{x^2+y^2}$
    Équation d'un cercle
    Dans un repère orthonormé, le cercle de centre $C(x_C;y_C)$ et de rayon $r$ a pour équation $(x-x_C)^2+(y-y_C)^2=r^2$

    Aide

    Le rayon de ce cercle est la distance $EA$ par exemple

    Solution

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