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23/01/2011

Parallélogrammes en seconde

Parallélogrammes en seconde

Source : http://www.maths.ac-aix-marseille.fr/debart/geoplan/paral...

 Propriétés

  Voir : parallélogrammes au collège

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 1. Thalès et parallélogramme

Thalès et parallélogrammeABCD est un parallélogramme.

M est un point sur la droite (DC) tel que vect(DM) = x vec(DC).

M’ est le point de la droite (BC) tel que vec(BM') = 1/x vec(BC).

Montrer que les points A, M et M’ sont alignés.

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Sommaire
Faire de la géométrie dynamique


 4. Translation, orthocentre et alignement

Translation et alignementABCD est un rectangle. M un point du plan.

C’ est le projeté orthogonal de C sur (AM),
D’ est le projeté orthogonal de D sur (BM),
M’ est le projeté orthogonal de M sur (AB).
Les, droites (CC’) et (DD’) se coupent en I.

Montrer que les points M, M’ et I sont alignés.

Indications

Dans la translation de vecteur vect(CB) :
- la droite (MM’) est globalement invariante,
- (CC’) a pour image la hauteur (BB’), issue de B, du triangle MAB,
- (DD’) a pour image la hauteur (AA’), issue de A, du triangle MAB.
Ces trois hauteurs sont concourantes en H, orthocentre de MAB.

L'image réciproque de H est I, point de concours des trois droites (CC’), (DD’) et (MM’).
Les points M, M’, H et I sont alignés.

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 5. Trisection d'un angle droit !

Trisection d'un angle droitConstruction à la règle au compas.

E et F partagent un segment [AB], de longueur 3, en trois unités.
Le point O complète le triangle équilatéral EFO.
C et D sont les deux autres sommets du rectangle ABCD de centre O.

Montrer que les droites (CA) et (CF) sont les trisectrices de l'angle DCB.

AB = BC = 3 et BC = AD = rac(3).
Vérifier que tan(DCA) et tan(FCB) sont égaux à rac(3)/3.

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Trisection : grands problèmes de la géométrie grecque


 6. Parallélogramme et bissectrice

 

Sommaire

1. Thalès et parallélogramme
2. Projections orthogonales
3. D'un parallélogramme à l'autre
4. Translation et alignement
5. Trisection d'un angle droit !
6. Parallélogramme et bissectrice
7. Parallélogramme avec contraintes
Construire un parallélogramme dont deux sommets sont situés sur deux droites
8. Translation

Collège : parallélogrammes
  Théorème de Varignon
    Parallélogramme inscrit

Point aligné sur une diagonale : parallélogramme de Pappus

1S : Barycentres et parallélogrammes

Page no 64, réalisée le 22/2/2004, mise à jour le 28/10/2009

Retrouver un triangle à partir de droites remarquables

Les droites remarquables du triangle

GéoPlan
Constructions géométriques

Problèmes de construction au collège

GéoPlan
en seconde

Faire de lagéométrie dynamique

2. Projections orthogonales

 

 

Projections orthogonales

 

ABCD est un parallélogramme.
I, J, K, L sont les projections orthogonales des sommets sur les diagonales.

Montrer que IJKL est un parallélogramme.

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Sommaire
Faire de la géométrie dynamique

3. D'un parallélogramme à l'autre

D'un parallélogramme à l'autre

Les points P, Q, R et S sont les points d'intersection des droites perpendiculaires aux diagonales issues des sommets.
Montrer que PQRS est un parallélogramme.

Lorsque ABCD est un rectangle, montrer que PQRS est alors un losange.

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Parallélogramme et bissectriceRésoudre par une méthode géométrique, dans R,
l'équation 2 |x - 1| - |x - 4| = 0.

AMEC est un parallélogramme. Une droite (d) passant par A coupe les segments [MC] et [CE] respectivement en I et B, et intercepte la droite (ME) en J.

Sachant que AI = 2 et IB = 1, calculer la longueur BJ.

Comme (AM) est parallèle à (BC), les triangles IAM et IBC sont semblables et de rapport de similitude 1/2. Donc, BC = 1/2 AM = 1/2 CE et B est le milieu de [EC].
Dans le triangle JAM, EB = 1/2 AM, la droite (BE) parallèle à (AM) est la droite des milieux : B est le milieu de [AJ] et E le milieu de [MJ].

On admettra que les droites (MJ) et (MC) sont perpendiculaires.
Si F est le milieu de [MA], (BF), joignant les milieux des côtés du parallélogramme AMEC, est parallèle à (ME) ; donc perpendiculaire à (MC).
(MC) diagonale du parallélogramme est une médiane du triangle MBF, elle est aussi une médiatrice, d'où MBF admettant (MC) comme axe de symétrie est un triangle isocèle et MB = MF = 1/2 MA

Comme MA = 2 MB, M est sur (c), cercle d'Apollonius de diamètre [IJ], ensemble des points M tels que ma/mb = 2. Si M est distinct de I et J, les droites (MI) et (MJ) sont les bissectrices intérieure et extérieure de l'angle AMB.

Sur la droite (d) choisissons le repère (O, B) d'origine O milieu de [IJ]. On a alors les abscisses B(1) et A(4).
Un point M de la droite d'abscisse x est tel que MB = |x - 1| et MA = |x - 4|.

L'intersection du cercle (c) et de la droite (d) est l'ensemble des points de la droite vérifiant ma/mb = 2. C'est l'ensemble des points {I, J} dont les abscisses vérifient l'équation 2 |x - 1| - |x - 4| = 0, soit x = 2 ou x = −2. D'où les points d'abscisses I(2) et J(-2).

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7. Parallélogramme avec contraintes

Parallélogramme avec contraintes - RechercheConstruire un parallélogramme dont deux sommets sont situés sur deux droites

On donne deux points A, B distincts et deux droites (d1), (d2) sécantes, et distinctes de (AB).

Existe-t-il un point C sur (d2) et un point D sur (d1) tel que le quadrilatère ABCD soit un parallélogramme ?

Analyse

Placer un point D variable sur (d1) et construire le quatrième point C du parallélogramme ABCD.
Déplacer le point D jusqu'à ce que C soit sur la droite (d2).

Parallélogramme avec contraintes - solutionSolution

La trace du lieu du point C permet de réaliser que ce point est situé sur une droite parallèle à (d1).

Il suffit donc de tracer la droite (d’), image de (d1) par la translation de vecteur vect(AB). Les droites (d2) et (d’) sont sécantes en C.

Le point D, image de C par la translation réciproque de vecteur vect(BA), est situé sur (d1)
et vect(BA) = vect(CD) : le parallélogramme ABCD est la solution du problème.

 

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Sommaire
Faire de la géométrie dynamique

8. Translation

Définition : dire que le point M’ est l'image du point M par la translation qui transforme A en B signifie que le quadrilatère ABM’M est un parallélogramme.

Les segments [AM’] et [BM] ont même milieu.

Si M est sur la droite (AB), ABM’M est un parallélogramme aplati.

Construire l'image d'un segment par une translation

'image d'une droite par une translationApplication : construire l'image d'un segment [MN] par la translation qui transforme A en B.

On construit les points M’ et N’ tels que ABM’M et ABN’N soient deux parallélogrammes.
Pour cela, tracer les milieux I de [BM] et J de [BN].
M’ et N’ sont les symétriques de A par rapport à I et J.

Construire l'image d'une droite par une translation

Placer deux points M et N sur une droite (d). Construire les points M’ et N’ images des points M et N par la translation qui transforme A en B.

La droite (M’N’) est l'image de (d) par la translation.

Ces deux droites sont parallèles.

Indication

I et J sont les centres des parallélogrammes ABM’M et ABN’N.

(IJ), droite des milieux de AM’N’, est parallèle à (M’N’).
(IJ), droite des milieux de BMN, est parallèle à (MN).

Les droites (MN) et (M’N’) parallèles à (IJ) sont parallèles entre elles.

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GéoPlan
Cercle - Angle inscrit

Construction au compas

Démonstrations géométriques dePythagore

Théorème de Thalès

Exercices
de-ci, de-là

Sommaire

1. Thalès et parallélogramme
2. Projections orthogonales
3. D'un parallélogramme à l'autre
4. Translation et alignement
5. Trisection d'un angle droit !
6. Parallélogramme et bissectrice
7. Parallélogramme avec contraintes
    Construire un parallélogramme dont deux sommets sont situés sur deux droites
8. Translation

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