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Séance 1 — Reconnaître deux triangles semblables

Objectif de la séance

Objectif de la séance

Décider si deux triangles sont semblables en testant la proportionnalité de leurs côtés ; Apparier correctement les sommets de deux triangles semblables, quelle que soit leur orientation

Automatismes

  • a. \(3 \times 1{,}5\)
  • b. Simplifier \(\dfrac{8}{6}\)
  • c. \(6 \div 4\)
  • d. Dans un tableau de proportionnalité, \(4\) correspond à \(6\). À quoi correspond \(2\) ?
  • e. Ranger dans l’ordre croissant : \(6\) ; \(4{,}5\) ; \(5{,}5\)

Mise en commun de l’activité

L’activité s’est arrêtée sur un tri et une conjecture :

Deux voiles ont « la même forme » quand on passe de l’une à l’autre en multipliant toutes les longueurs par un même nombre — pas en leur ajoutant la même longueur.

Dans la classe, deux triangles ayant les mêmes angles avaient aussi leurs côtés proportionnels. Rien de tout cela n’est démontré.

Trace écrite

Triangles semblables

Triangles semblables

Deux triangles sont semblables lorsque les longueurs de leurs côtés sont deux à deux proportionnelles.

Le coefficient de proportionnalité s’appelle le rapport des deux triangles. On le note souvent \(k\).

Deux triangles semblables : les côtés de même couleur se correspondent

Ici \(\frac{A'B'}{AB} = \frac{8}{6}\), \(\frac{B'C'}{BC} = \frac{4}{3}\) et \(\frac{C'A'}{CA} = \frac{6}{4{,}5}\) : ces trois quotients valent tous \(\frac{4}{3}\), donc les triangles \(ABC\) et \(A'B'C'\) sont semblables, de rapport \(k = \frac{4}{3}\).

Remarque

Remarque

Un rapport plus grand que \(1\) donne un agrandissement, un rapport plus petit que \(1\) une réduction, et un rapport égal à \(1\) deux triangles superposables. Deux triangles égaux sont donc un cas particulier de triangles semblables.

Décider si deux triangles sont semblables

Décider si deux triangles sont semblables

Les trois côtés du même triangle ne se comparent pas entre eux : chaque quotient compare un triangle à l’autre.

Étape 1. Ranger les trois côtés de chaque triangle du plus court au plus long, l’un sous l’autre.

Étape 2. Vérifier que le tableau ainsi obtenu est un tableau de proportionnalité.

Le tableau des côtés des deux triangles, rangés du plus court au plus long

Étape 3. Conclure : si le tableau est proportionnel, les triangles sont semblables et le coefficient est le rapport. Sinon, ils ne le sont pas.

Il faut que les trois quotients soient égaux. Deux sur trois ne suffisent pas.

L'ordre des sommets n'est pas celui des lettres

L'ordre des sommets n'est pas celui des lettres

Écrire « \(ABC\) et \(DEF\) sont semblables » veut dire que \(A\) correspond à \(D\), \(B\) à \(E\) et \(C\) à \(F\). Ce n’est vrai que si les côtés se correspondent dans cet ordre.

Deux sommets se correspondent quand ils sont entourés des mêmes côtés : le sommet compris entre le plus court et le plus long côté d’un triangle correspond au sommet compris entre le plus court et le plus long côté de l’autre.

\(\dfrac{AB}{A'B'} = \dfrac{BC}{B'C'} = \dfrac{CA}{C'A'}\) — à écrire : chaque quotient compare les deux triangles

\(\dfrac{AB}{BC} = \dfrac{A'B'}{B'C'}\) — à ne pas écrire ici : ce quotient reste à l’intérieur d’un seul triangle

Exercices

Commencés en classe, terminés à la maison, corrigés en ouverture de la séance 2.

Trier

Trier

Voici trois paires de triangles. Pour chacune, dis si les deux triangles sont semblables, et donne le rapport quand ils le sont.

a. Triangle de côtés \(3\) ; \(5\) ; \(7\) et triangle de côtés \(9\) ; \(15\) ; \(21\). b. Triangle de côtés \(4\) ; \(6\) ; \(8\) et triangle de côtés \(6\) ; \(8\) ; \(10\). c. Triangle de côtés \(2{,}5\) ; \(4\) ; \(5\) et triangle de côtés \(10\) ; \(16\) ; \(20\).

Apparier les sommets

Apparier les sommets

Les triangles \(MNP\) et \(DEF\) ci-dessous sont semblables.

Deux triangles semblables, dessinés dans des orientations différentes

  1. Vérifie qu’ils sont bien semblables, et donne le rapport.
  2. Recopie et complète : le sommet \(M\) correspond au sommet \(\dots\), le sommet \(N\) au sommet \(\dots\), le sommet \(P\) au sommet \(\dots\).
  3. Recopie et complète, sans faire aucun calcul :
\[\dfrac{MN}{\dots} = \dfrac{\dots}{DE} = \dfrac{\dots}{\dots}\]

La copie de Yanis

La copie de Yanis

Yanis doit décider si un triangle de côtés \(6\) ; \(9\) ; \(12\) et un triangle de côtés \(8\) ; \(12\) ; \(16\) sont semblables. Voici sa copie :

\(12 - 6 = 6\) et \(16 - 8 = 8\), donc les différences ne sont pas les mêmes.

Les triangles ne sont pas semblables.

  1. La conclusion de Yanis est-elle juste ?
  2. Sa démarche est-elle correcte ? Si elle ne l’est pas, explique ce qui ne va pas et écris la démarche correcte.