Les triangles : constructions - leçon

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Introduction

 

Lorsque Gustave veut se rendre jusqu'à la maison B à partir de la maison A en parcourant la distance la plus petite possible, il parcourt le segment [AB] dont la longueur est AB.

 

S'il effectue un détour vers la fleur C, il parcourt alors une distance plus grande, quelque soit la forme du parcours.

 

On a donc l'inégalité AB < AC + CB

 

inégalité triangulaire

 

Peut-on placer la fleur C pour que AB = AC + CB ?

 

Peut-on placer la fleur C pour que AB > AC + CB ?

 

 

 

Ce qu'il faut savoir faire à la fin du chapitre

 

1) Connaître et utiliser l'inégalité triangulaire.

 

2) Construire un triangle connaissant :

 

 - la longueur d'un côté et les deux angles qui lui sont adjacents.

 - les longueurs de deux côtés et l'angle compris entre ces deux côtés.

 - les longueurs des trois côtés.

 

3) Sur papier uni, reproduire un angle au compas.

 

4) Maîtriser l'utilisation du rapporteur.

 

Inégalité triangulaire

 

On rappelle que la distance entre les points A et B se note AB sans crochet, sans parenthèse. C'est un nombre suivi d'une unité.

 

Par exemple AB = 5 cm.

 

Distance entre trois points

 

On suppose que A, B et C sont trois points

 

Si C n'appartient pas au segment [AB], alors AB < AC + CB

 

 

On suppose que A, B et C sont trois points

 

Si C appartient au segment [AB], alors AB = AC + CB

 

 

Exemples :

 

exemple

 

Sur la figure, on sait que : C [ A B]

 

AB = 6 cm                                  

 

AC + CB = 2 cm + 3 cm = 5 cm

 

On conclut que : AB < AC + CB

 

 

exemple

 

Sur la figure, on sait que : C [ A B]

en effet, le point C est à droite du point B

 

AB = 6 cm                                 

 

AC + CB = 7 cm + 1 cm = 8 cm

 

On conclut que : AB < AC + CB

 

 

exemple

 

Sur la figure, on sait que : C [ A B]

en effet, le point C est à gauche du point A

 

AB = 6 cm                                 

 

AC + CB = 1 cm + 7 cm = 8 cm

 

On conclut que : AB < AC + CB

 

 

Exemple :

 

exemple

 

Sur la figure, on sait que : C  [ A B]

 

AB = 6 cm                                 

 

AC + CB = 2 cm + 4 cm = 6 cm

 

On conclut que : AB = AC + CB

 

 

On peut résumer

 

Si A, B et C sont trois points, alors AB   AC + CB

 

AB = AC + CB seulement si C appartient à [AB]

 

Conséquence

 

Il est impossible de placer trois points A, B et C tels que AB > AC + CB

 

 

Inégalité triangulaire

 

On considère q'un triangle est formé par trois points non alignés.

 

Ces trois points sont d'ailleurs appelés les sommets du triangle.

 

 

Si trois points forment un triangle, alors la longueur de chaque côté est inférieure à la somme des deux autres.

 

 

 

" inégalité " car on utilise le signe du crocodile <

 

   " triangulaire " fait référence au triangle

 

triangle

 

On sait que : ABC est un triangle

 

On conclut que :

 

AB < AC + CB

 

AC < AB + BC

 

BC < BA + AC

 

 

 

 

Comment prévoir si on peut construire un triangle connaissant les longueurs des trois côtés ?

 

On peut construire un triangle dont les côtés ont pour longueurs trois nombres donnés,

 

si le plus grand des trois nombres est inférieur à la somme des deux autres.

 

 

Peut-on construire un triangle dont les côtés

mesurent 6 cm, 1,5 cm et 3 cm ?

 

 

Non car :

 

 - 6 cm est la plus grande longueur

 

 - 6 > 1,5 + 3

 

 

figure

figure inutile si on sait que la construction est impossible

 

les cercles n'ont pas de point commun

 

 

Peut-on construire un triangle dont les côtés

mesurent 6 cm, 3,5 cm et 2,5 cm ?

 

 

Non car :

 

 - 6 cm est la plus grande longueur

 

 - 6 = 3,5 + 2,5

 

 

figure

figure inutile si on sait que la construction est impossible

 

les cercles ont un seul point commun sur le segment de 6 cm

 

 

Peut-on construire un triangle dont les côtés

mesurent 5 cm, 6 cm et 4 cm ?

 

 

Oui car :

 

 - 6 cm est la plus grande longueur

 

 - 6 < 5 + 4

 

 

figure

figure à réaliser après les calculs effectués

 

les cercles ont deux points communs qui ne sont pas sur le segment de 6 cm

 

 

 

Construire un triangle

 

Pour construire un triangle quelconque, il est nécessaire de connaître 3 mesures :

 

 -  3 longueurs de côté

 

 -  2 longueurs de côté et une mesure d'angle

 

 -  1 longueur de côté et 2 mesures d'angle

 

 

figure à main levée

D'abord une figure à main levée

 

 

 

construction

 

 

Construire un triangle ABC tel que :

 

AB = 6 cm, AC = 5 cm et BC = 4 cm

 

 

(1) Je trace un segment [AB] de 6 cm de long

 

(2) Je trace un arc de cercle de centre A et de rayon 5 cm

 

(3) Je trace un arc de cercle de centre B et de rayon 4 cm

 

(4) J'appelle C le point d'intersection des deux arcs

 

(5) Je trace les segments [AC] et [BC]

 

 

Remarque : on trace en premier le plus grand côté

 

 

figure à main levée

D'abord une figure à main levée

 

 

 

construction

 

 

Construire un triangle ABC tel que :

 

AB = 6 cm, AC = 5 cm et °

 

 

(1) Je trace un segment [AB] de 6 cm de long

 

(2) Je trace une demi-droite [Ax) telle que °

 

(3) Sur [Ax), je place le point C tel que AC = 5 cm

 

(4) Je trace le segment [BC]

 

 

figure à main levée

D'abord une figure à main levée

 

 

 

construction

 

 

Construire un triangle ABC tel que :

 

AB = 6 cm, ° et °

 

 

Il faut se souvenir qu'un angle de 110° est obtus (plus grand qu'un angle droit); il faut donc utiliser la graduation 0° du rapporteur adéquate.

 

 

(1) Je trace un segment [AB] de 6 cm de long

 

(2) Je trace une demi-droite [Ax) telle que °

 

(3) Je trace une demi-droite [By) telle que °

 

(3) J'appelle C le point d'intersection des deux droites

 

 

 

 

Reproduire un angle

 

Reproduire un angle (dont on ne connaît pas la mesure) avec un compas revient à construire un triangle.

 

construction

 

 Reproduire l'angle revient à construire le triangle OAB

 

 

Reproduire l'angle

avec une règle non graduée et un compas

 

(1) Je trace une demi-droite [ O' z)

 

(2) Je trace un arc de cercle de centre O et de rayon quelconque

 

     J'appelle A et B les points d'intersection de cet arc avec les côtés de l'angle

 

(3) Je trace un arc de cercle de centre O' et de même rayon

 

     J'appelle A' le point d'intersection de cet arc avec la demi-droite [O' z)

 

(4) Je trace un arc de cercle de centre A' et de rayon AB

 

     J'appelle B' l'intersection des deux derniers arcs de cercle tracés

 

(5) Je trace la demi-droite [O' t) d'origine O' et passant par B'

 

 

 

 

Triangles particuliers

 

Un triangle rectangle est un triangle

qui a un angle droit.

Un triangle isocèle est un triangle

qui a deux côtés de même longueur.

Un triangle équilatéral est un triangle

qui a trois côtés de même longueur.

 

triangle rectangle

 

 On code la figure pour montrer la position de l'angle droit.

 

 

Pour préciser que le sommet de l'angle droit est E,

 

on dit que :

 

EFG est un triangle rectangle en E.

 

Le segment [ G F ] est l'hypoténuse.

 

Les segments [ E G ] et [ E F ] sont les côtés de l'angle droit.

 

 

triangle isocèle

 

On code la figure pour montrer que PQ = PR

 

 

Le segment [ Q R ] est la base du triangle

 

Le point P est le sommet principal

 

Pour préciser que le sommet principal est P,

 

on dit que :

 

PQR est un triangle isocèle en P.

 

 

triangle équilatéral

 

On code la figure pour montrer que MN = NO = OM

 

 

En général, pour construire ces triangles, il n'est plus nécessaire de connaître 3 mesures (2 mesures au maximum suffisent).

 

Par exemple, on peut construire :

 

  - un triangle EFG rectangle en E tel que : EG = 3 cm et EF = 4 cm

 

  - un triangle PQR isocèle en P tel que : PQ = 5 cm et °

 

  - un triangle équilatéral tel que : MN = 6 cm

 

A ce sujet, on pourra consulter le chapitre de cinquième relatif aux angles d'un triangle.

 

 

08/2006