Triangles et parallèles/Théorème de Thalès

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Théorème de Thalès
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Chapitre 2
Leçon : Triangles et parallèles
Chap. préc. : Théorème des milieux
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Triangles et parallèles/Théorème de Thalès
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Sommaire

[modifier] Sur l'utilité des différents énoncés du théorème de Thalès

  • Le théorème direct de Thalès sert à calculer des longueurs.
  • Le théorème réciproque sert à démontrer que deux droites sont parallèles.
  • La contraposée du théorème sert à démontrer que deux droites sont sécantes.

[modifier] Le théorème direct de Thalès

Si, dans les figures suivantes, les droites (DE) et (BC) sont parallèles.

Configuration « triangle »

Thalès

Configuration « papillon »

Thalès

alors il y a proportionnalité dans le tableau :


Petites Longueurs AD AE DE
Grandes Longueurs AB AC BC

[modifier] Exemple dans la configuration « triangle »

Si AB = 5 cm, AD = 2 cm et AE = 3 cm. Calculer AC.

il y a proportionnalité dans le tableau :


Petites Longueurs AD = 2 AE = 3 DE
Grandes Longueurs AB = 5 AC = ? BC

le coefficient de proportionnalité est : \frac{5}{2} = 2,5 donc AC = AE\times2,5 = 3\times 2,5 = 7,5

[modifier] Exemple dans la configuration « papillon »

Si AB = 3,5 cm, AD = 2 cm et AE = 2,5 cm. Calculer AC.

il y a proportionnalité dans le tableau :


Petites Longueurs AD = 2 AE = 2,5 DE
Grandes Longueurs AB = 3,5 AC = ? BC

le coefficient de proportionnalité est : \frac{3,5}{2} = 1,75 donc AC = AE\times1,75 = 2,5\times 1,75 = 4,375 cm

[modifier] Exercices

Faites des exercices sur le théorème de Thalès

[modifier] Remarques

  • Il faut que le point pivot A apparaisse 4 fois dans les deux premières colonnes du tableau.

Nous expliquons en approfondissements pourquoi on déconseille aux élèves de troisième d'utiliser les longueurs BD et EC dans leur tableau de proportionnalité.

  • On peut énoncer le théorème direct de Thalès avec des rapports de longueurs.
  • Peut-être êtes-vous intéressé par une démonstration du théorème de Thalès ?

[modifier] La réciproque du théorème de Thalès

[modifier] Version « triangle »

Si A, D et B sont alignés dans cet ordre,

si A, E et C sont alignés dans cet ordre,

et si on a égalité des rapports : \frac{AC}{AE}=\frac{AB}{AD}

alors on est dans une configuration "triangle" et les droites (DE) et (BC) sont parallèles

de plus on a égalité des trois rapports :\frac{AC}{AE}=\frac{AB}{AD}=\frac{BC}{DE}

[modifier] Exemple

Si D, A et B sont alignés dans cet ordre; E, A et C sont alignés dans cet ordre,

avec AB = 10 cm, AD = 4 cm, AE = 6 cm et AC = 15 cm

alors :

\frac{AC}{AE}=\frac{15}{6}=\frac{5}{2}=2,5

\frac{AB}{AD}=\frac{10}{4}=\frac{5}{2}=2,5

et d'après la réciproque du théorème de Thalès, on est dans une configuration "triangle" et les droites (DE) et (BC) sont parallèles

de plus, on a : \frac{BC}{DE}=2,5

[modifier] Version « papillon »

Si D, A et B sont alignés dans cet ordre,

si E, A et C sont alignés dans cet ordre,

et si on a égalité des rapports : \frac{AC}{AE}=\frac{AB}{AD}

alors on est dans une configuration "papillon" et les droites (DE) et (BC) sont parallèles

de plus on a égalité des trois rapports :\frac{AC}{AE}=\frac{AB}{AD}=\frac{BC}{DE}

[modifier] Exemple

Si D, A et B sont alignés dans cet ordre; E, A et C sont alignés dans cet ordre, AB = 7 cm, AD = 4 cm, AE = 5 cm et AC = 8,75 cm alors :

\frac{AC}{AE}=\frac{8,75}{5}=1,75

\frac{AB}{AD}=\frac{7}{4}=1,75

alors d'après la réciproque du théorème de Thalès, on est dans une configuration "papillon" et les droites (DE) et (BC) sont parallèles

de plus, on a : \frac{BC}{DE}=1,75

[modifier] Exercices

Faites des exercices sur la réciproque du théorème de Thalès

[modifier] Remarque

L'important ici est que les deux triplets de points soient alignés dans le même ordre, on pourrait donc résumer ces deux versions en une seule. Mais il n'y aurait plus moyen de savoir dans quelle configuration on se trouve.

[modifier] Contraposée du théorème de Thalès

Si D, A et B sont alignés,

si E, A et C sont alignés,

et si on a des rapports différents : \frac{AC}{AE}\ne\frac{AB}{AD}

alors les droites ((BC) et (DE) sont sécantes (c'est-à-dire non parallèles).

Remarque : Trois configurations sont ici possibles : triangle, papillon ou croisée. Se reporter aux figures de la réciproque.

[modifier] Exemple

Dans la figure ci-dessous, démontrer que les droites (PM) et (BE) sont sécantes.

Thalès

Solution : P, H et E sont alignés ; B, H et M sont alignés ;

et :

\frac{HM}{HB}=\frac{2,5}{1,8}=\frac{25}{18}\approx1,39

\frac{HP}{HE}=\frac{16}{12}=\frac{4}{3}\approx1,34

alors d'après la contraposée du théorème de Thalès, les droites (DE) et (BC) sont sécantes.

[modifier] Exercices

Nuvola apps edu mathematics-p.svg Voir les exercices sur : Théorème de Thalès.

[modifier] Liens

[modifier] Animations

Site du kangourou : Une animation flash édifiante

[modifier] Exercices interactifs

[modifier] Sur les différent théorèmes de Thalès

Crystal Clear action back.png Théorème des milieux