Devoir Libre N°3 – Semestre 1
Niveau 2AC : Triangles, Parallèles & Droites Remarquables
Mathématiques
Niveau : 2ème Année Collège (2AC)
Application des propriétés de proportionnalité dans le triangle (Thalès dans le triangle).
Soit \(ABC\) un triangle tel que \(AB = 8 \text{ cm}\), \(AC = 6 \text{ cm}\) et \(BC = 10 \text{ cm}\).
- Construire la figure.
- Placer le point \(E\) sur le segment \([AB]\) tel que \(AE = 2 \text{ cm}\).
- Tracer la droite passant par \(E\) et parallèle à la droite \((BC)\). Elle coupe le segment \([AC]\) en un point \(F\).
- Énoncer la propriété utilisée pour calculer les longueurs (Théorème de Thalès / Proportionnalité dans le triangle).
- Calculer la longueur \(AF\).
(Indication : Écrire les rapports égaux \(\frac{AE}{AB} = \frac{AF}{AC} = \dots\)) - Calculer la longueur \(EF\).
- Le triangle \(AEF\) est-il une réduction du triangle \(ABC\) ? Si oui, quel est le coefficient de réduction ?
Propriétés des médiatrices et cas particulier du triangle rectangle.
Soit \(EFG\) un triangle rectangle en \(E\) tel que \(FG = 8 \text{ cm}\) et \(\widehat{EFG} = 60^\circ\).
- Construire ce triangle.
- Construire les médiatrices des segments \([EF]\) et \([EG]\). Elles se coupent en un point \(O\).
- Où se situe précisément le point \(O\) ? Justifier à l’aide de la propriété du triangle rectangle.
- Tracer le cercle circonscrit au triangle \(EFG\). Quel est son rayon ?
Soit \(M\) un point appartenant à la médiatrice du segment \([AB]\).
- Rappeler la propriété caractéristique des points de la médiatrice.
- Si \(MA = 5 \text{ cm}\), combien mesure \(MB\) ? Justifier.
Construction des médianes et position du centre de gravité.
Soit \(LMN\) un triangle quelconque avec \(LM = 9 \text{ cm}\).
Soit \(I\) le milieu du côté \([MN]\).
- Tracer la médiane \((LI)\).
- Placer le point \(G\) sur le segment \([LI]\) tel que \(LG = \frac{2}{3} LI\).
Comment s’appelle ce point \(G\) pour le triangle \(LMN\) ? - Tracer la droite \((MG)\). Elle coupe le côté \([LN]\) en un point \(K\).
- Que représente la droite \((MG)\) pour le triangle ? En déduire que \(K\) est le milieu de \([LN]\).
On donne la longueur de la médiane \(LI = 12 \text{ cm}\).
- Calculer la longueur \(LG\).
- Calculer la longueur \(GI\).
- Vérifier que \(LG = 2 \times GI\).
Les hauteurs, l’orthocentre et une démonstration liant parallélisme et perpendicularité.
Soit \(ABC\) un triangle isocèle en \(A\).
Soit \((d1)\) la hauteur issue de \(B\) (perpendiculaire à \((AC)\)).
Soit \((d2)\) la hauteur issue de \(C\) (perpendiculaire à \((AB)\)).
Les droites \((d1)\) et \((d2)\) se coupent en un point \(H\).
- Faire une figure soignée.
- Que représente le point \(H\) pour le triangle \(ABC\) ?
- Tracer la droite \((AH)\) et prolonger-la pour qu’elle coupe \([BC]\) en un point \(K\).
- Montrer que la droite \((AH)\) est perpendiculaire à \((BC)\).
On trace une droite \((\Delta)\) passant par \(A\) et parallèle à \((BC)\).
- Montrer que la droite \((AH)\) est perpendiculaire à la droite \((\Delta)\).
(Indication : Utiliser la propriété « Si deux droites sont parallèles, toute perpendiculaire à l’une est… ») - Déduire la position de la droite \((AH)\) par rapport à l’angle \(\widehat{BAC}\) (Rappel : dans un triangle isocèle, la hauteur issue du sommet principal est aussi une bissectrice).
