Nombre d’or et triangle isocèle
Nombre d’or et pentagone régulier
Nombre d’or et décagone régulier
Le nombre d’or est
égal à ,
on le note
;
il est l'une des deux solutions
de l’équation x² - x - 1 = 0 ; la deuxième
solution de l'équation étant égale à
,
c'est-à-dire à - 1 /
.
Le nombre d'or a une propriété bien particulière :Chaque puissance est la somme des deux précédentes :
²
=
+ 1 ;
=
2
+ 1 ;
=
3
+ 1 ;
=
5
+ 3 ....
Quand est apparu pour la première fois ce nombre d’or ?
Au IIIe siècle avant JC , Euclide écrivait dans « Eléments » : « Couper une droite donnée de telle sorte que le rectangle contenu par la droite soit égal au carré sur le segment restant ». Mais il ne nomme pas ce rapport .
Euclide partage
une portion de droite AC en " extrême et moyenne raison "
: il cherche le point B tel que
L'une des deux solutions
de cette équation est bien x =
La lettre grecque
est
l’initiale de Phidias , sculpteur grec , qui décora
au Ve siècle avant JC le
Parthénon d’Athènes .
Qu’est-ce que le rectangle d’or ?
Un
rectangle est appelé rectangle d’or si le rapport entre sa longueur et sa
largeur est égal au nombre d’or .
ABCD est un
carré de côté l ;
On trace un
arc de cercle de centre E et de rayon CE ; il coupe (AB) en F.
On construit
alors G tel que ADGF soit un rectangle.
ADGF est un rectangle d’or .
Démonstration :
Montrons que
.
AB = l donc EB =
.
En utilisant le théorème de Pythagore dans le triangle ECB rectangle en B , on calcule EC :
EC =
l donc EF =
l
Finalement
, .
ADGF est donc
bien un rectangle d’or
Il suffit d’appliquer
la construction du rectangle d’or avec AB = 1 .Le segment [AF] a alors pour
longueur le nombre d’or .
& La pyramide de Khéops : le rapport de sa hauteur
par sa demi-base est égal au nombre d’or
( la base de la pyramide est un carré )
& Le Parthénon , construit au Ve siècle avant
JC : il s’inscrit dans un rectangle d’or .
& Chez les plantes : les fleurs de tournesol de
même taille présentent 89 spirales dans un sens et 144 dans l’autre et 144
89
1,617977
ABC est un triangle isocèle en A tel que les deux angles B et C soient égaux à 36 °.
On a BC ¸ AC
=
Démonstration :
On trace la
droite (AI) avec I milieu de [BC] et
(AI) ^ (BC) .
Cos B = donc
cos 36 ° =
.
Or
, cos 36° =
D’où : =
.
Donc
On a donc bien
BC ¸ AB = pour ABC isocèle en A avec
les angles à la base égaux à 36°.
Un tel triangle
est appelé triangle d’or .
Un pentagone
régulier est un polygone avec 5 côtés égaux
.
Le rapport
entre une diagonale du pentagone et un côté est égal au nombre d’or .
Les cinq angles
sont égaux à 108 ° .
Démonstration :
Il suffit d’utiliser
le triangle AED isocèle en E .
L’angle E =
108°
Les deux angles
à la base A et D sont donc égaux à :
(180 - 108)
2
=36°
En utilisant
ce qui précède sur le triangle d’or , on obtient directement :
Un décagone
régulier est un polygone avec 10 côtés égaux
.
Le rapport
entre le rayon du cercle circonscrit
au décagone régulier et l’un de ses côtés est égal au nombre d’or ;
c’est-à-dire OA AB
=
Le décagone est formé de 10 triangles
isocèles identiques et l’angle O du sommet principal est égal à 360 10 = 36°.
Les deux angles
à la base de chacun de ces triangles isocèles sont égaux à : ( 180 -
36 ) 2
= 72°
Or cos 72 ° = 2 cos ² 36° - 1 = 2 ( )
² - 1 = … =
(
cos 2a = 2 cos ² a - 1 )
Donc AI / AC
= donc
AC / AI =
Donc AC / AB
= AC / 2 AI =