Propriétés de Thalès dans un triangle
Objectifs pédagogiques
- Reconnaître une configuration de Thalès
- Utiliser le théorème de Thalès pour calculer des longueurs
- Utiliser la réciproque pour démontrer le parallélisme
- Partager un segment en segments de même longueur
Situation d'apprentissage
Sur la représentation en coupe du toit de l'appentis du lycée, on aperçoit le toit, une barre horizontale de 10 mètres et une barre verticale de 3 mètres. Un côté du toit étant défectueux, un charpentier doit fixer une barre verticale dont le pied est situé à 2 mètres de la barre verticale initiale. Il a oublié ses instruments de mesure. Les élèves de la classe de troisième 4 décident de l'aider à calculer la longueur de cette barre.
Le cours
1. Configuration de Thalès\n\nSituation type : Deux droites sécantes en A, coupées par deux droites parallèles.\n\nmathgraph\n{\n "type": "points",\n "title": "Configuration de Thalès",\n "xRange": [0, 10],\n "yRange": [0, 8],\n "points": [\n { "x": 2, "y": 1, "label": "A" },\n { "x": 8, "y": 1, "label": "B" },\n { "x": 9, "y": 7, "label": "C" },\n { "x": 5, "y": 3, "label": "M" },\n { "x": 6, "y": 5, "label": "N" }\n ],\n "connectPoints": false,\n "lines": [\n { "x1": 2, "y1": 1, "x2": 8, "y2": 1, "color": "#3b82f6", "label": "(AB)" },\n { "x1": 2, "y1": 1, "x2": 9, "y2": 7, "color": "#3b82f6", "label": "(AC)" },\n { "x1": 5, "y1": 3, "x2": 6, "y2": 5, "color": "#ef4444", "label": "(MN) // (BC)" },\n { "x1": 8, "y1": 1, "x2": 9, "y2": 7, "color": "#10b981", "label": "(BC)" }\n ],\n "showGrid": true,\n "showAxes": false\n}\n\n\n## 2. Théorème de Thalès\n\nSi (MN) // (BC), alors :\n$\\frac{AM}{AB} = \\frac{AN}{AC} = \\frac{MN}{BC}$\n\nEn pratique : Les rapports des longueurs sont égaux.\n\n## 3. Conséquence du théorème\n\nSi (MN) // (BC), alors :\n$\\frac{AM}{MB} = \\frac{AN}{NC}$\n\n## 4. Réciproque du théorème de Thalès\n\nSi $\\frac{AM}{AB} = \\frac{AN}{AC}$ et si les points A, M, B et A, N, C sont alignés dans le même ordre, alors (MN) // (BC).\n\n## 5. Partage d'un segment\n\nPour partager un segment [AB] en 5 segments de même longueur :\n1. Tracer une demi-droite [Ax)\n2. Porter 5 segments égaux sur cette demi-droite\n3. Joindre le dernier point à B\n4. Tracer les parallèles à cette ligne\n\n## 6. Application à la situation du toit\n\nmermaid\ngraph TD\n A[Toit triangulaire] --> B[Barre horizontale: 10m]\n A --> C[Barre verticale: 3m]\n B --> D[Nouvelle barre à 2m]\n D --> E[Configuration de Thalès]\n E --> F[Calcul par proportionnalité]\n F --> G[Longueur ≈ 1,2m]\n\n\nCalcul détaillé :\nLe toit forme un triangle. Soit :\n- Hauteur totale du triangle : H\n- Base : 10 m\n- Première barre verticale à une distance x de l'extrémité : hauteur = 3 m\n- Deuxième barre à 2 m de la première : distance = x + 2\n\nPar Thalès : $\\frac{3}{H} = \\frac{x}{L}$ et $\\frac{h}{H} = \\frac{x+2}{L}$\noù h est la hauteur recherchée, L est la longueur totale de la base (10 m).\n\nSans connaître x, on peut utiliser directement : $\\frac{h}{3} = \\frac{x+2}{x}$\nMais si la barre est à 2 m de l'extrémité (hypothèse simplifiée), alors :\n$\\frac{h}{3} = \\frac{2}{x}$ avec $x$ déterminé par $\\frac{3}{H} = \\frac{x}{10}$\n\nSolution pratique : Si la première barre est au milieu (x=5), alors :\n$\\frac{h}{3} = \\frac{5+2}{5} = \\frac{7}{5} = 1,4$ donc $h = 3 \\times 1,4 = 4,2$ m\n\n## 7. Quatrième proportionnelle\n\nTrouver x tel que $\\frac{a}{b} = \\frac{c}{x}$ : $x = \\frac{b \\times c}{a}$\n\n## 8. Exercices types en Côte d'Ivoire\n\n- Calcul de hauteurs d'arbres ou de bâtiments\n- Détermination de distances inaccessibles\n- Partage de terrains agricoles\n- Construction de structures (charpentes, ponts)
Points clés à retenir
- Thalès s'applique dans la configuration des droites parallèles coupant deux sécantes
- Les rapports de longueurs correspondantes sont égaux
- La réciproque permet de prouver le parallélisme
- On peut partager un segment en segments égaux grâce à Thalès
Quiz d'auto-évaluation
Le théorème de Thalès s'applique lorsque :
- Les droites sont perpendiculaires
- Les droites sont parallèles
- Le triangle est rectangle
- Les angles sont égaux
Réponse
Les droites sont parallèles
Si AM/AB = 2/3 et AN/AC = 2/3, alors :
- (MN) // (BC)
- (MN) ⊥ (BC)
- AB = AC
- Rien ne peut être conclu
Réponse
(MN) // (BC)
Dans la configuration de Thalès, les rapports sont :
- Additionnels
- Proportionnels
- Égaux à 1
- Négatifs
Réponse
Proportionnels
Pour partager un segment en 7 parts égales, on utilise :
- Le théorème de Pythagore
- La réciproque de Thalès
- Le théorème de Thalès
- La trigonométrie
Réponse
Le théorème de Thalès
Vidéos pour approfondir
Ouvrir dans l'application (suivi de progression, quiz interactifs)