Problème n°8 : Formule d’Al-Kashi.

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Soit ABC un triangle tel que AB=c, AC=b et BC=a.

H est le projeté orthogonal de B sur (AC).

Le but du problème est d’établir l’égalité suivante :     c^2=a^2+b^2-2abcos\widehat{ACB}

  1. On se place dans le triangle rectangle BHC.

a. Compléter les pointillés dans l’égalité  cos{\widehat{ACB}}=\frac{…}{…} et dans l’égalité  sin{\widehat{ACB}}=\frac{…}{…}.

b. En déduire que  CH={a}\times {cos{\widehat{ACB}}} et que BH={a}\times {sin{\widehat{ACB}}}.

2. On remarque que AH=AC-CH, en utilisant l’énoncé et les résultats de la question précédente, exprimer AH en fonction de b, de a et de  cos\widehat{ACB}.

3. Appliquer le théorème de Pythagore dans le triangle rectangle AHB et en déduire l’égalité suivante :

c^2=(b-acos\widehat{ACB})^2+(asin\widehat{ACB})^2

4. En déduire l’égalité cherchée :c^2=a^2+b^2-2abcos\widehat{ACB}