1. Énoncé du problème :
On considère un carré ABCD de côté 9 cm.
Deux cercles sont construits à l'intérieur du carré, l'un de centre C, l'autre de centre D.
Le cercle de centre D a un rayon quatre fois plus grand que celui de centre C.
2. Formule utilisée :
Pour calculer les rayons, on utilisera le théorème de Pythagore qui dit que dans un triangle rectangle, le carré de l'hypoténuse est égal à la somme des carrés des deux autres côtés.
3. Analyse et construction :
Soit $r$ le rayon du cercle de centre C.
Le rayon du cercle de centre D est donc $4r$.
4. Position des centres :
Le carré ABCD a un côté de 9 cm.
Supposons que C est en bas à gauche (0,0) et D en haut à droite (9,9).
5. Calcul de la distance entre C et D :
$$CD = \sqrt{(9-0)^2 + (9-0)^2} = \sqrt{81 + 81} = \sqrt{162} = 9\sqrt{2}$$
6. Les cercles sont à l'intérieur du carré et ne doivent pas dépasser les côtés.
Le cercle de centre C a un rayon $r$.
Le cercle de centre D a un rayon $4r$.
7. Pour que les cercles soient tangents ou ne se chevauchent pas, la somme des rayons doit être inférieure ou égale à la distance entre les centres :
$$r + 4r \leq 9\sqrt{2}$$
$$5r \leq 9\sqrt{2}$$
$$r \leq \frac{9\sqrt{2}}{5}$$
8. Calcul du rayon de C :
$$r = \frac{9\sqrt{2}}{5} \approx \frac{9 \times 1.414}{5} = \frac{12.726}{5} = 2.5452 \text{ cm}$$
9. Calcul du rayon de D :
$$4r = 4 \times 2.5452 = 10.1808 \text{ cm}$$
10. Conclusion :
Le rayon du cercle de centre C est environ 2.55 cm.
Le rayon du cercle de centre D est environ 10.18 cm.
Rayons Cercles C2D2A2
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