Triangles semblables / isométriques

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Dolfin34
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Triangles semblables / isométriques

par Dolfin34 » 02 Jan 2008, 18:43

Bonjour !

J'ai deux exercices de maths à faire. Je voudrais avoir une correction.

Exercice 1 :

Soit ABC un triangle rectangle isocèle en A. B' et C' sont les symétriques de A par rapport à B et C.
Faire une figure.
Que dire du triangle AB'C' ?
Comparer les aires des triangles ABC et AB'C'. I est le milieu de [B'C']. Que dire du triangle IBC ?
Comparer les aires des triangles ABC et IBC.


Mes réponses :

* On sait que : B' est le symétrique de A par rapport à B.
Donc, B est le milieu de [AB'].
D'où AB = BB'.

On sait que : C est le symétrique de A par rapport à C.
Donc, C est le milieu de [AC'].
D'où AC = BC'.

On sait que : AB = BB' , AC = AC' , AB = AC.
Donc AB' = AC'.
D'où B'AC' est isocèle en A.

On sait que : BAC = 90°.
Donc B'AC' = 90°.
D'où B'AC' est rectangle.

B'AC' est donc un triangle rectangle isocèle.

On sait que : C est le milieu de [AC'] et que B est le milieu de [AB'].
Donc (BC) est la droite des milieux.
D'où B'C' = 2BC.

On sait que : A est le symétrique de C' par rapport à C et le symétrique de B' par rapport à B.
Donc AB' = 2AB et AC' = 2 AC.

Les côtés des deux triangles sont donc proportionnels.
AB / AB' = AC / AC' = BC / B'C'.
Or, d'après la propriété, si deux triangles ont leurs côtés proportionnels opposés deux à deux alors ces triangles sont semblables.
Donc ABC et AB'C' sont semblables.

* Aire (ABC) = (AB x AC) / 2.

Aire (AB'C') = (AB' x AC') / 2.

Or, AB' = 2AB et AC' = 2AC.

D'où Aire (AB'C') = (2AB x 2AC) / 2 = 2 AB x AC.

On en conclut que l'aire de AB'C' est 4 fois plus grande que l'aire de ABC.

De plus, k = 2.
Donc Aire (AB'C') = k² x Aire (ABC).
Aire (AB'C') = 4 x Aire (ABC).

* On sait que : C est le milieu de [AC'] et B est le milieu de [AB'].

Donc (BI) est une droite des milieux donc BI = AC' / 2.
Or, AC' / 2 = AC car C est le milieu de [AC'].
Donc BI = AC.

Donc (CI) est une droite des milieux donc CI = AB' / 2.
Or, AB' / 2 = AB car B est le milieu de [AB'].
Donc CI = AB.

On sait que : BI = AC , CI = AB , ABC et BIC ont un côté en commun [BC].
Or, d'après la propriété, si deux triangles ont trois côtés de même mesure alors ils sont isométriques.
Donc, ABC et BIC sont isométriques.
D'où Â = Î = 90° et AB = AC = BI = IC.

On sait que : ABC est semblable à AB'C' et ABC et BIC sont isométriques.
Or, si deux triangles sont isométriques (identiques), tout triangle semblable à l'un est semblable à l'autre.
Donc BIC est semblable à AB'C'.

* Aire (ABC) = (AB x AC) / 2.

Aire (IBC) = (BI x BC) / 2.

Or AB = AC = BI = IC.

Donc Aire (ABC) = Aire (IBC).

Exercice 2 :

ABCD est un trapèze isocèle inscrit dans un demi-cercle de diamètre [AD] et de centre O.
Faire une figure.
Montrer que les triangles CID et BIA sont isométriques.
Montrer que les triangles ICB et IAD ont la même forme.


Dans l'énoncé, il n'est pas écrit où se situe le point I. Je pense que c'est l'intersection des diagonales. Si ce n'est pas cela, je ne vois pas comment démontrer.

* On sait que : ABD et ADC sont inscrits dans le cercle et un de leurs côtés est un diamètre.
Donc ABD et ACD sont rectangles respectivement en B et en C.

BIA et CID sont opposés par le sommets et sont donc égaux.
Donc BIA = CID.

BAI = 180 - ABI - BIA.
CDI = 180 - ADC - CID.
Or ABI = ADC et BID = CID.
Donc BAI = CDI.

ABC est un trapèze isocèle donc AB = CD.

On sait que : ABD = ACD , BAI = CDI , AB = CD.
Or, d'après la propriété, si deux triangles ont un côté de même mesure et les angles adjacents à ce côtés égaux alors les triangles sont isométriques.
Donc CID et BIA sont isométriques.

* On sait que : ABCD est un trapèze isocèle.
Donc, (AB ) // (BC).

CBD et BDC sont des angles alternes-internes déterminés par deux droites parallèles.
Donc ils sont égaux.
D'où CBD = BDC.

BCA et CAD sont des angles alternes-internes déterminés par deux droites parallèles.
Donc ils sont égaux.
D'où BCA = CAD.

BIC et AID sont opposés par le sommet.
Ils sont donc égaux.
D'où BIC = AID.

On sait que : CBD = BDC , BCA = CAD , BIC = AID.
Or, d'après la propriété, si deux triangles ont leurs angles de même mesure 2 à 2 alors ils sont semblables.
Donc ICB et IAD sont semblables ou de même forme.

Merci d'avance pour vos corrections !

Bonne année et bonnes vacances !



yvelines78
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par yvelines78 » 02 Jan 2008, 19:12

bonjour,

* On sait que : B' est le symétrique de A par rapport à B.
Donc, B est le milieu de [AB'].
D'où AB = BB'

On sait que : C est le symétrique de A par rapport à C.
Donc, C est le milieu de [AC'].
D'où AC = CC'.


On sait que : AB = BB' , AC = CC' , AB = AC.
Donc AB' = AC'.

plus simplement AB'=2AB et AC'=2AC et AB=AC (ABC triangle isocèle) donc AB'=AC'
D'où B'AC' est isocèle en A.
On sait que : BAC = 90°.
Donc B'AC' = 90° (les points A, B et C' d'une part et A, C et C' d'autre part sont alignés).
D'où B'AC' est rectangle.

B'AC' est donc un triangle rectangle isocèle.

yvelines78
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par yvelines78 » 02 Jan 2008, 19:19

On sait que : dans le triangle AB'C', C est le milieu de [AC'] et que B est le milieu de [AB'].
or dans un triangle, la droite qui passe par le milieu de 2 des côtés est // au 3ème côté, et la longueur du segment formé est = à la moitié de la longueur de ce 3ème côté
D'où B'C' = 2BC.

On sait que : A est le symétrique de C' par rapport à C et le symétrique de B' par rapport à B.
Donc AB' = 2AB et AC' = 2 AC.

Les côtés des deux triangles sont donc proportionnels.
AB / AB' = AC / AC' = BC / B'C'.
Or, d'après la propriété, si deux triangles ont leurs côtés proportionnels opposés deux à deux alors ces triangles sont semblables.
Donc ABC et AB'C' sont semblables.

c'est déjà dit en 1)

* Aire (ABC) = (AB x AC) / 2.

Aire (AB'C') = (AB' x AC') / 2.

Or, AB' = 2AB et AC' = 2AC.

D'où Aire (AB'C') = (2AB x 2AC) / 2 = 2 AB x AC.

yvelines78
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par yvelines78 » 02 Jan 2008, 19:26

* On sait que : C est le milieu de [AC'] et B est le milieu de [AB'].

Donc (BI) est une droite des milieux donc BI = AC' / 2.
Or, AC' / 2 = AC car C est le milieu de [AC'].
Donc BI = AC.

Donc (CI) est une droite des milieux donc CI = AB' / 2.
Or, AB' / 2 = AB car B est le milieu de [AB'].
Donc CI = AB.

On sait que : BI = AC , CI = AB , ABC et BIC ont un côté en commun [BC].
Or, d'après la propriété, si deux triangles ont trois côtés de même mesure alors ils sont isométriques.
Donc, ABC et BIC sont isométriques.
D'où Â = Î = 90° et AB = AC = BI = IC.
le triangle ABI est rect isocèle en I et triangle =, même surface


On sait que : ABC est semblable à AB'C' et ABC et BIC sont isométriques.
Or, si deux triangles sont isométriques (identiques), tout triangle semblable à l'un est semblable à l'autre.
Donc BIC est semblable à AB'C'.

pas besoin
* Aire (ABC) = (AB x AC) / 2.

Aire (IBC) = (BI x BC) / 2.

Or AB = AC = BI = IC.


Donc Aire (ABC) = Aire (IBC).

yvelines78
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par yvelines78 » 02 Jan 2008, 19:41

* On sait que : ABD et ADC sont inscrits dans le cercle et leur + grand côté est un diamètre.
or si est triangle est inscrit dans un cercle avec son + grand côté comme diamètre alors ce triangle est rectangle
Donc ABD et ACD sont rectangles respectivement en B et en C.

BIA et CID sont opposés par le sommets et sont donc égaux.
Donc BIA = CID.

BAI = 180 - ABI - BIA.
CDI = 180 - ADC - CID.
Or ABI = ADC et BID = CID.
Donc BAI = CDI.

utilise plutôt les angles inscrits interceptant un même arc BC
ABC est un trapèze isocèle donc AB = CD.

On sait que : ABD = ACD , BAI = CDI , AB = CD.
Or, d'après la propriété, si deux triangles ont un côté de même mesure et les angles adjacents à ce côtés égaux alors les triangles sont isométriques.
Donc CID et BIA sont isométriques.

yvelines78
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par yvelines78 » 02 Jan 2008, 19:45

On sait que : ABCD est un trapèze isocèle.
Donc, (AB ) // (BC).
(AB) et (AD) sont coupées par (BD)
CBD et BDA sont des angles alternes-internes
lorsque 2 //s sont coupées par une sécante les angles alternes internes sont =
Donc ils sont égaux.
D'où CBD = BDA.

(BC)//(AD) coupées par la (AC)
BCA et CAD sont des angles alternes-internes
Donc ils sont égaux.
D'où BCA = CAD.

BIC et AID sont opposés par le sommet.
Ils sont donc égaux.
D'où BIC = AID.

On sait que : CBD = BDC , BCA = CAD , BIC = AID.
Or, d'après la propriété, si deux triangles ont leurs angles de même mesure 2 à 2 alors ils sont semblables.
Donc ICB et IAD sont semblables ou de même forme.

Dolfin34
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par Dolfin34 » 02 Jan 2008, 21:22

Bonsoir !

Merci de vos réponses.

J'ai réctifié :

Exercice 1 :

Soit ABC un triangle rectangle isocèle en A. B' et C' sont les symétriques de A par rapport à B et C.
Faire une figure.
Que dire du triangle AB'C' ?
Comparer les aires des triangles ABC et AB'C'. I est le milieu de [B'C']. Que dire du triangle IBC ?
Comparer les aires des triangles ABC et IBC.

Mes réponses :

* On sait que : B est le milieu de [AB’].
Donc AB’ = 2AB.

On sait que : C est le milieu de [AC’].
Donc AC’ = 2AC.

On sait que : ABC est isocèle.
Donc AB = AC.
D’où AB’ = AC’.

On sait que : AB = BB', AC = AC' , AB = AC.
Donc AB' = AC'.
D'où B'AC' est isocèle en A.

On sait que : BAC = 90°.
Donc B'AC' = 90°.
D'où B'AC' est rectangle.

B'AC' est donc un triangle rectangle isocèle.

On sait que : dans le triangle AB’C’, C est le milieu de [AC'] et que B est le milieu de [AB'].
Or dans un triangle, la droite qui passe par le milieu de 2 des côtés est parallèle au 3ème côté, et la longueur du segment formé est égale à la moitié de la longueur de ce 3ème côté.
D'où B'C' = 2BC.

On sait que : A est le symétrique de C' par rapport à C et le symétrique de B' par rapport à B.
Donc AB' = 2AB et AC' = 2 AC.

Les côtés des deux triangles sont donc proportionnels.
AB / AB' = AC / AC' = BC / B'C'.
Or, d'après la propriété, si deux triangles ont leurs côtés proportionnels opposés deux à deux alors ces triangles sont semblables.
Donc ABC et AB'C' sont semblables.

* Aire (ABC) = (AB x AC) / 2.

Aire (AB'C') = (AB' x AC') / 2.

Or, AB' = 2AB et AC' = 2AC.

D'où Aire (AB'C') = (2AB x 2AC) / 2 = 2 AB x AC.

On en conclut que l'aire de AB'C' est 4 fois plus grande que l'aire de ABC.

De plus, k = 2.
Donc Aire (AB'C') = k² x Aire (ABC).
Aire (AB'C') = 4 x Aire (ABC).

* On sait que : C est le milieu de [AC'] et B est le milieu de [AB'].

Donc (BI) est une droite des milieux donc BI = AC' / 2.
Or, AC' / 2 = AC car C est le milieu de [AC'].
Donc BI = AC.

Donc (CI) est une droite des milieux donc CI = AB' / 2.
Or, AB' / 2 = AB car B est le milieu de [AB'].
Donc CI = AB.

On sait que : BI = AC , CI = AB , ABC et BIC ont un côté en commun [BC].
Or, d'après la propriété, si deux triangles ont trois côtés de même mesure alors ils sont isométriques.
Donc, ABC et BIC sont isométriques.
D'où Â = Î = 90° et AB = AC = BI = IC.

* Aire (ABC) = (AB x AC) / 2.

Aire (IBC) = (BI x BC) / 2.

Or AB = AC = BI = IC.

Donc Aire (ABC) = Aire (IBC).

OU

On sait que : ABC et BIC sont isométriques
Donc, ils ont la même aire.
D’où Aire (ABC) = Aire (IBC).

Exercice 2 :

ABCD est un trapèze isocèle inscrit dans un demi-cercle de diamètre [AD] et de centre O.
Faire une figure.
Montrer que les triangles CID et BIA sont isométriques.
Montrer que les triangles ICB et IAD ont la même forme.

* On sait que : ABD et ADC sont inscrits dans le cercle et leur plus grand côté est un diamètre du cercle.
Or si est triangle est inscrit dans un cercle avec son plus grand côté comme diamètre alors ce triangle est rectangle.
Donc ABD et ACD sont rectangles respectivement en B et en C.
Donc ABD et ACD sont rectangles respectivement en B et en C.

On sait que : BDC intercepte l’arc BC et BAC intercepte l’arc BC.
Or, d’après la propriété, si deux angles interceptent le même arc, alors ils sont de même mesure.
Donc BDC = BAC.

ABC est un trapèze isocèle donc AB = CD.

On sait que : ABD = ACD, BAI = CDB, AB = CD.
Or, d'après la propriété, si deux triangles ont un côté de même mesure et les angles adjacents à ces côtés égaux alors les triangles sont isométriques.
Donc CID et BIA sont isométriques.

* On sait que : ABCD est un trapèze isocèle.
Donc, (AB ) // (BC).

On sait que : (AB) et (BC) sont coupées par (BD).
CBD et BDA sont des angles alternes internes déterminés par deux droites parallèles.
Or, lorsque 2 droites parallèles sont coupées par une sécante, les angles alternes internes sont égaux.
Donc CBD = BDC.

On sait que : (AB) et (BC) sont coupées par (AC).
BCA et CAD sont des angles alternes internes déterminés par deux droites parallèles.
Or, lorsque 2 droites parallèles sont coupées par une sécante, les angles alternes internes sont égaux.
Donc BCA = CAD.

BIC et AID sont opposés par le sommet.
Ils sont donc égaux.
D'où BIC = AID.

On sait que : CBD = BDC, BCA = CAD , BIC = AID.
Or, d'après la propriété, si deux triangles ont leurs angles de même mesure 2 à 2 alors ils sont semblables.
Donc ICB et IAD sont semblables ou de même forme.

Voila je pense que je peux rendre cela ! Merci pour votre aide !

 

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