Exercice 1 : chez les Egyptiens

Pour tracer des angles droits , les Egyptiens utilisaient une corde à 13 nœuds équidistants . Retrouver leur méthode . 


                                                                                                             

 Exercice 2 : les lunules d'Hippocrate 

 

 

On donne AB = 4 cm et AC = 3 cm .

On a tracé trois demi-cercles de diamètres respectifs [AB] , [AC] et [BC].

Les parties hachurées représentent ce qu’on appelle les lunules d’Hippocrate .

 

1°) Calculer BC.

2°) Pourquoi le point A est-il sur le cercle de diamètre [BC] ?

3°) a) Calculer l’aire du triangle ABC que vous noterez A .

     b) Calculer l’aire A 1 du demi-cercle de diamètre [AB] , l’aire A 2 du demi-cercle de diamètre [AC] et  l’aire A 3 du demi-cercle de diamètre [BC] . Vous écrirez les résultats sous la forme exacte : a ´ p , a étant un nombre décimal.

     c) Vérifier que : A 1+ A 2 = A 3

     d) En déduire que la somme S des aires des lunules est égale à l’aire du triangle ABC. 

 

Remarque :

Le résultat de la question précédente se généralise en posant AB = c et AC = b et BC = a  .

 


 

Exercice 3 : construction de la racine carrée d'un nombre  

 

 

Construire un triangle rectangle en A tel que AB = 1 cm et AC = 1 cm .

1°) Calculer BC .

2°) a) Placer le point D tel que BDC soit un triangle rectangle en C et CD = 1 cm .

     b) Calculer BD .

3°) a) Placer le point E tel que BDE soit un triangle rectangle en D et ED = 1 cm .

     b) Calculer BE .

4°) En continuant la construction comme précédemment , placer le point M tel que BM = cm.        

5°)  On veut construire à la règle et à l’équerre et de façon exacte un segment de longueur  cm.

      a) Tracer un triangle ABC rectangle en A avec AB = 2 cm et AC = 3 cm .

      b) Justifier pourquoi  BC =   cm . Repasser alors le segment de longueur cm en couleur.

      c)  En s’inspirant de la question 1 , sans justifier, mais en indiquant les longueurs choisies sur  le dessin,  construire à la règle et à l’équerre et de façon exacte un segment de longueur : 

     a)  cm                          b) cm                        c) cm           

  


 

 Exercice 4 : démonstration du théorème de Pythagore par Euclide

ABC est un triangle rectangle en A . On construit trois carrés  C 1 ; C 2 et C 3 comme indiqué sur la figure. On veut montrer que AB² + AC² = BC²

1°) Considérons le triangle FBC et ABD .

      Pourquoi ces deux triangles ont-ils les mêmes dimensions ?

2°) Soient I et L les points construits comme indiqués sur la figure.

     a)  Montrer que l’aire du rectangle BDLI est égale au double de l’aire  du triangle ABD.

    b)   Montrer que l’aire du carré BFGA est égale au double de l’aire du triangle BFC.

3°) En déduire que l’aire du carré BFGA est égale à l’aire du carré BDLI.

 

De même , on montrerait que l’aire du carré CILE est égale à l’aire du carré ACKH.

 

4°) En déduire que l’aire du carré BCED = l’aire du carré BFGA + l’aire du carré ACKH

      Conclure.

 


 

 Exercice 5 : démonstration du théorème de Pythagore

On se donne un triangle ABC rectangle en A.                                                       

On pose :AB = c ; AC = b et BC = a                                                                                                       

 

 

 Les deux figures indiquent deux façons de répartir quatre triangles identiques au triangle ABC à l'intérieur du carré NMPQ qui a pour côté b + c .

1°) Justifier que GHIJ est un carré .

1°) Calculer l’aire du carré GHIJ , celle du carré VNUK , puis celle du carré TKSQ.

2°) Justifier pourquoi :  Aire du carré GHIJ = aire du carré VNUK + aire du carré TKSQ

3°)  En déduire l’égalité du théorème de Pythagore.


Exercice 6 : une démonstration du théorème de Pythagore(1)

 

Garfield fut au XIXe siècle président des Etats-Unis . Il proposa une démonstration du théorème de Pythagore :   

ABC et CDE sont deux triangles rectangles respectivement en B et D.      

                                                                                                                             

1°) Montrer que = 90 °                        

2°) Pourquoi AEDB est-il un trapèze ?( Vous montrerez pour cela que les droites (AB) et (DE) sont parallèles )                                                          

3°) Calculer de deux façons différentes l’aire du trapèze AEDB.  On donne la formule permettant de calculer l'aire du trapèze :

                                                   

4°) En déduire l'égalité vérifiée par le théorème de Pythagore.                                                      

                                                                       


  

Exercice 7 : une démonstration du théorème de Pythagore(2)     

 Bhaskara était un mathématicien hindou du XIIe siècle . Il proposa la démonstration suivante du théorème de Pythagore .  

ABE , BFC , DGC et ADH  sont quatre triangles rectangles respectivement en E , F ,G et H. 

 

1°) Montrer que EFGH est un carré .

2°) Calculer l’aire du carré ABCD de deux façons

3°) En déduire l'égalité vérifiée par le théorème de Pythagore.