QCM : Théorème de Thalès et réciproque (7 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans une figure, A, N, C sont alignés dans cet ordre, A, M, B sont alignés dans cet ordre et (MN) est parallèle à (BC). Si AM=4 cmAM=4\,\text{cm}, AB=10 cmAB=10\,\text{cm} et AN=3 cmAN=3\,\text{cm}, quelle égalité permet de déterminer ACAC avec le théorème de Thalès ?

AMAB=ANAC\frac{AM}{AB}=\frac{AN}{AC}, donc 410=3AC\frac{4}{10}=\frac{3}{AC}
MNAB=ANAC\frac{MN}{AB}=\frac{AN}{AC}, donc MN10=3AC\frac{MN}{10}=\frac{3}{AC}
AMAN=ABAC\frac{AM}{AN}=\frac{AB}{AC}, donc 43=10AC\frac{4}{3}=\frac{10}{AC}
AMAB=ACAN\frac{AM}{AB}=\frac{AC}{AN}, donc 410=AC3\frac{4}{10}=\frac{AC}{3}

$$\frac{AM}{AB}=\frac{AN}{AC}$$, donc $$\frac{4}{10}=\frac{3}{AC}$$

Explication

Dans cette configuration, les côtés correspondants vérifient AMAB=ANAC=MNBC\frac{AM}{AB}=\frac{AN}{AC}=\frac{MN}{BC} ; on obtient donc 410=3AC\frac{4}{10}=\frac{3}{AC}. L’égalité AMAN=ABAC\frac{AM}{AN}=\frac{AB}{AC} change l’appariement des côtés, ACAN\frac{AC}{AN} inverse le rapport, et MNAB\frac{MN}{AB} associe des côtés qui ne sont pas correspondants.

2. Pour estimer la hauteur d’un phare, on mesure un piquet parallèle au phare : les longueurs données conduisent, par Thalès, à CE=66,6 mCE=66,6\,\text{m}. Le triangle formé est rectangle en E et DE=88,8 mDE=88,8\,\text{m}. Quelle hauteur DCDC obtient-on en appliquant ensuite Pythagore ?

58,6 m58,6\,\text{m}
66,6 m66,6\,\text{m}
111 m111\,\text{m}
155,4 m155,4\,\text{m}

$$111\,\text{m}$$

Explication

Comme le triangle est rectangle en E, DC2=DE2+EC2=88,82+66,62=12 321DC^2=DE^2+EC^2=88,8^2+66,6^2=12\,321, donc DC=111 mDC=111\,\text{m}. 66,6 m66,6\,\text{m} est le côté EC trouvé avec Thalès, 58,6 m58,6\,\text{m} vient de la différence des carrés, et 155,4 m155,4\,\text{m} de l’addition directe des longueurs.

3. Que représente le coefficient d’agrandissement ou de réduction entre deux triangles ?

Le rapport entre les aires des deux triangles, sans tenir compte de leurs côtés.
La différence entre les longueurs des côtés correspondants des deux triangles.
Le nombre par lequel on multiplie les longueurs du premier triangle pour obtenir les longueurs correspondantes du second.
La somme des longueurs des côtés du premier triangle divisée par celle du second.

Le nombre par lequel on multiplie les longueurs du premier triangle pour obtenir les longueurs correspondantes du second.

Explication

Ce coefficient est le facteur multiplicatif appliqué à toutes les longueurs du premier triangle pour obtenir celles qui lui correspondent dans le second. Le rapport des aires concerne les surfaces et ne définit pas ce coefficient.

4. Sur deux droites sécantes en A, les points A, B, D et A, C, E sont alignés dans le même ordre. Quelle égalité de rapports permet de conclure que (BC) et (DE) sont parallèles ?

ADAB=ACAE\frac{AD}{AB}=\frac{AC}{AE}
ABAD=AEAC\frac{AB}{AD}=\frac{AE}{AC}
ABAD=ACAE\frac{AB}{AD}=\frac{AC}{AE}
ABAC=ADAE\frac{AB}{AC}=\frac{AD}{AE}

$$\frac{AB}{AD}=\frac{AC}{AE}$$

Explication

Lorsque les points sont alignés dans le même ordre, l’égalité des rapports ABAD\frac{AB}{AD} et ACAE\frac{AC}{AE} permet de conclure au parallélisme de (BC) et (DE). L’égalité croisée ABAC=ADAE\frac{AB}{AC}=\frac{AD}{AE} ne correspond pas au critère indiqué.

5. Dans une configuration où deux droites parallèles coupent deux droites sécantes, quel rôle joue le théorème de Thalès pour les triangles ainsi formés ?

Il démontre que leurs périmètres ont nécessairement la même valeur.
Il établit que leurs aires sont égales lorsque leurs bases sont parallèles.
Il établit que les longueurs de leurs côtés correspondants sont proportionnelles.
Il permet de déterminer que leurs côtés correspondants sont perpendiculaires.

Il établit que les longueurs de leurs côtés correspondants sont proportionnelles.

Explication

Le théorème de Thalès permet d’exprimer la proportionnalité des longueurs des côtés correspondants des triangles formés par les droites parallèles. Le parallélisme des côtés ne rend pas leurs aires égales : celles-ci dépendent aussi de leurs dimensions.

6. Dans une configuration de Thalès, quelle différence distingue les rapports donnant le rapport de réduction des longueurs parallèles de ceux portant sur les segments situés sur les deux droites sécantes ?

Le rapport des longueurs parallèles compare MN à BC, tandis que les autres comparent AM à AB et AN à AC.
Le rapport des longueurs parallèles compare MN à AB, tandis que les autres comparent AM à BC et AN à AC.
Le rapport des longueurs parallèles compare MN à AC, tandis que les autres comparent AM à AB et AN à BC.
Le rapport des longueurs parallèles compare MN à AM, tandis que les autres comparent AB à BC et AN à AC.

Le rapport des longueurs parallèles compare MN à BC, tandis que les autres comparent AM à AB et AN à AC.

Explication

Le théorème de Thalès associe le rapport des segments parallèles MNBC\frac{MN}{BC} aux rapports des segments correspondants sur les deux droites sécantes, AMAB\frac{AM}{AB} et ANAC\frac{AN}{AC}. Comparer MN à AB, comme le suggère un distracteur, mélange des segments qui ne sont pas correspondants dans cette égalité.

7. Pourquoi le calcul de la hauteur du phare de Cordouan nécessite-t-il d’appliquer Pythagore après le théorème de Thalès ?

Thalès détermine la hauteur directement, puis Pythagore vérifie que les droites sont parallèles.
Pythagore établit d’abord la proportion des longueurs, puis Thalès calcule la hauteur du phare.
Thalès fournit un côté du triangle rectangle, puis Pythagore permet d’en déduire la hauteur recherchée.
Thalès mesure l’angle droit du triangle, puis Pythagore détermine la longueur du côté parallèle.

Thalès fournit un côté du triangle rectangle, puis Pythagore permet d’en déduire la hauteur recherchée.

Explication

Thalès permet d’obtenir la longueur CE, qui est un côté du triangle CDE rectangle en E ; Pythagore sert ensuite à calculer DC, la hauteur du phare. Pythagore ne sert pas à établir le parallélisme ni les proportions utilisées dans la première étape.

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Quelle égalité donne le théorème de Thalès lorsque (MN)∥(BC) (MN) \parallel (BC) et que les points sont alignés dans l’ordre indiqué ?

AMAB=ANAC=MNBC\frac{AM}{AB}=\frac{AN}{AC}=\frac{MN}{BC}

Quelle hauteur CE du phare obtient-on avec le théorème de Thalès ?

66,6 m.

Quelle longueur DC obtient-on avec Pythagore dans le triangle CDE ?

111 m.

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