Utiliser la géométrie plane pour démontrer
Géométrie
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mat3_1805_12_05C
Pondichéry • Mai 2018
Exercice 7 • 16 points
Triangles semblables
On considère ci-dessus un triangle ABC rectangle en A tel que et AB = 7 cm. H est le pied de la hauteur issue de A.
▶ 1. Tracer la figure en vraie grandeur sur la copie. Laisser les traits de construction apparents sur la copie.
▶ 2. Démontrer que AH = 3,5 cm.
▶ 3. Démontrer que les triangles ABC et HAC sont semblables.
▶ 4. Déterminer le coefficient de réduction permettant de passer du triangle ABC au triangle HAC.
Les clés du sujet
Points du programme
Construction géométrique • Triangles semblables • Réduction.
Nos coups de pouce
▶ 1. Utilise une règle graduée, un compas et un rapporteur.
▶ 2. Utilise la trigonométrie dans le triangle BAH rectangle en H.
▶ 3. Applique, par exemple, la définition : « Deux triangles qui ont leurs angles deux à deux de même mesure sont semblables. »
▶ 4. Écris les côtés proportionnels.
Corrigé
▶ 1. Construction de la figure en vraie grandeur.
On trace un segment [AB] de longueur 7 cm.
On trace un demi-cercle de diamètre [AB].
On trace la demi-droite d'origine B faisant un angle de 30° avec la demi-droite [BA). Cette demi-droite coupe le demi-cercle en H.
Enfin la demi-droite [BH) coupe la perpendiculaire en A à (AB) en C.
rappel
Dans un triangle ABH rectangle en H, .
▶ 2. Dans le triangle ABH rectangle en H, nous avons soit ou encore c'est-à-dire : .
▶ 3. Les triangles ABC, HAC et AHB sont rectangles. Dans un triangle rectangle, la somme des mesures des deux angles aigus vaut 90°. Alors :
; ;
Donc : = 90° ; = 60° ;
= 30°.
Les triangles ABC et HAC ont leurs angles deux à deux de même mesure. Ils sont donc semblables.
▶ 4. Puisque ces deux triangles sont semblables, alors les longueurs des côtés opposés aux angles de même mesure sont proportionnelles et
qui est le rapport de la similitude.
Mais , donc le triangle HAC est une réduction du triangle ABC dans le rapport 0,5.