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Séance 4 — Théorème ou réciproque : choisir

Objectif de la séance

Objectif de la séance

Choisir entre le théorème et sa réciproque, et rédiger la démonstration correspondante

Automatismes

  • a. Un triangle rectangle a pour côtés de l’angle droit \(5\) cm et \(12\) cm. Combien mesure son hypoténuse ?
  • b. Un triangle rectangle a une hypoténuse de \(13\) cm et un côté de \(5\) cm. Combien mesure le troisième côté ?
  • c. Un triangle a pour côtés \(6\) cm, \(8\) cm et \(10\) cm. Est-il rectangle ?
  • d. Convertir \(0{,}75\) m en cm, puis \(250\) cm en m.
  • e. \(I\), \(L\), \(S\) sont alignés, \(J\), \(L\), \(T\) sont alignés, \(L\) est entre \(I\) et \(S\) ainsi qu’entre \(J\) et \(T\), et \((IJ) \parallel (ST)\). Écrire les trois rapports égaux.

Correction et synthèse

Quel outil pour quelle question

Quel outil pour quelle question

Ce que l’énoncé donne Ce qu’on cherche L’outil
le parallélisme et des longueurs une longueur le théorème de Thalès
des longueurs seulement montrer que deux droites sont parallèles la réciproque
des longueurs seulement montrer que deux droites ne sont pas parallèles des rapports différents

Dans tous les cas, l’alignement des points et la position du point de croisement se vérifient d’abord.

Le piège du raisonnement circulaire

Le piège du raisonnement circulaire

On ne peut pas démontrer un parallélisme en partant du théorème de Thalès : le théorème suppose le parallélisme. S’en servir pour le conclure, c’est supposer ce qu’on veut prouver.

Pour démontrer un parallélisme, il n’y a qu’une porte d’entrée : la réciproque.

Exercices

Sans calculer, dire quel outil

Sans calculer, dire quel outil

Dans chaque situation, dire quel outil convient — le théorème, la réciproque, ou aucun des deux — sans faire aucun calcul.

a. On sait que \((AB) \parallel (MN)\), on connaît \(OA\), \(OM\) et \(OB\), on cherche \(ON\). b. On connaît \(OA\), \(OM\), \(OB\) et \(ON\), et on veut savoir si \((AB)\) et \((MN)\) sont parallèles. c. On sait que \((AB) \parallel (MN)\), on connaît \(AB\), \(MN\) et \(OA\), on cherche \(OM\). d. On connaît toutes les longueurs, mais les points \(A\), \(O\) et \(M\) ne sont pas alignés. e. On connaît \(OA\), \(OM\), \(OB\) et \(ON\), et on a trouvé \(\dfrac{OA}{OM} = 0{,}8\) et \(\dfrac{OB}{ON} = 0{,}9\). Que peut-on affirmer ?

L'angle droit en prime

L'angle droit en prime

Sur la figure, le triangle \(OAB\) est rectangle en \(A\). Les points \(A\), \(O\), \(M\) sont alignés, les points \(B\), \(O\), \(N\) sont alignés, \(O\) est entre \(A\) et \(M\) ainsi qu’entre \(B\) et \(N\), et \((MN) \parallel (AB)\).

Un papillon avec un angle droit

On donne \(OA = 6\) cm, \(AB = 8\) cm et \(OM = 9\) cm.

  1. Calcule \(OB\).
  2. Calcule \(ON\), puis \(MN\).
  3. Démontre que le triangle \(OMN\) est rectangle en \(M\).
  4. Vérifie ce résultat par un calcul.

Le portillon de l'enclos

Le portillon de l'enclos

Un portillon d’enclos est fait de deux lattes croisées, boulonnées l’une à l’autre en \(O\). La première mesure \(120\) cm et le trou est percé à \(72\) cm d’une de ses extrémités ; la seconde mesure \(90\) cm et le trou est percé à \(52\) cm d’une de ses extrémités.

La traverse du bas relie les deux extrémités basses \(A\) et \(B\) des lattes, la traverse du haut relie les deux extrémités hautes \(M\) et \(N\).

Ces deux traverses sont-elles parallèles ?

Deux longueurs d'un coup

Deux longueurs d'un coup

\(A\), \(O\), \(M\) sont alignés, \(B\), \(O\), \(N\) sont alignés, \(O\) est entre \(A\) et \(M\) ainsi qu’entre \(B\) et \(N\), et \((AB) \parallel (MN)\).

On donne \(OA = 4{,}8\) cm, \(OM = 7{,}2\) cm, \(OB = 5{,}5\) cm et \(AB = 6{,}4\) cm.

  1. Calcule \(ON\) et \(MN\).
  2. Par combien toutes les longueurs de l’aile \(OAB\) sont-elles multipliées pour donner celles de l’aile \(OMN\) ?