Triangles
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SÉRIE 1 : SOMME 1 Calcule la mesure de l'angle manquant. A a. ….......................................... 80° ? C .................................................. 30° .................................................. B DES ANGLES 4 Les figures suivantes sont tracées à main levée. Pour chacune d'elles, indique si elles sont constructibles ou non. Justifie ta réponse. P a. …................................ 40° ........................................ ................................................ 71° ........................................ 75° A 70° ........................................ K J L b. …......................................... ? .................................................. 28° U O 85° 10° .................................................. P ........................................ F ........................................ c. …................................. T ........................................ 57,3° ….............................................. .................................................. ........................................ 95° ................................................ = 44,2° et c. Dans le triangle ENS, on donne SEN SNE = 79,8°. b. …................................ 32,7° R ........................................ O ........................................ .................................................. ................................................ 2 Pour chaque cas, calcule la mesure de l'angle manquant dans le triangle MNP. Mesure des angles du triangle MNP MNP a. 124° b. 71° PMN 29° 98,1° 49,5° A X 70,1° ? V 18° c. d. NPM 5 Calcule, pour chaque triangle, la mesure d'angle manquante en expliquant ta démarche. 59,6° 113° 32,4° a. B E 32° O 112° c. ? b. 70° ? 55° G L F ….............................................................................. ................................................................................. 3 Pour chaque cas, calcule la somme des mesures des angles du triangle et indique si ce triangle existe ou non. Pour les cas de triangles non constructibles, corrige la valeur de l'angle ABC pour rendre la construction réalisable. Angles du Angle Somme Constructriangle ABC des ABC tible ? mesures ABC BCA CAB corrigé a. 68° 27° 75° b. 43° 58° 101° ................................................................................. ….............................................................................. ................................................................................. ................................................................................. ….............................................................................. ................................................................................. ................................................................................. c. 62,1° 72,8° 45° ….............................................................................. d. 34,5° 82° 63,5° ................................................................................. 76 TRIANGLES : CHAPITRE G2 SÉRIE 1 : SOMME 6 Complète les affirmations ci-dessous avec les mots suivants : quelconque isocèle équilatéral rectangle DES ANGLES 8 Complète le tableau sachant que, dans chaque cas, le triangle MNP est isocèle en P. Mesure des angles du triangle MNP . a. Si deux angles d'un triangle mesurent chacun 60° alors ce triangle est .............................. . MNP a. PMN NPM 35° b. Si deux angles d'un triangle mesurent chacun b. 45° c. 47° d. 120,6° alors ce triangle est .............................. et .............................. . c. Si deux des angles d'un triangle mesurent 150° et 20° alors ce triangle est …........................... . d. Si deux des angles d'un triangle mesurent 98° 52,7° 9 Pour chaque figure, justifie si le triangle est équilatéral, isocèle, rectangle ou quelconque. et 41° alors ce triangle est .............................. . H 7 Calcule pour chaque triangle la mesure de l'angle marquée d'un point d'interrogation. a. …................................ E ........................................ 41° // ........................................ U N ........................................ M ........................................ 60° ........................................ ........................................ Y ........................................ / 48° ? P ........................................ P U 58° 32° ........................................ R ........................................ 55° ? d. …................................ L ........................................ d. …................................ E ........................................ ? // 72° U ........................................ 54° S A ........................................ e. …................................ E ........................................ // R ........................................ ....................................... R ........................................ ........................................ ........................................ C c. …................................. ........................................ c. …................................. E 52° b. …................................ P ........................................ b. …................................ / ........................................ T ........................................ ? // Q ........................................ U ........................................ // ........................................ 38° Y a. …................................ ........................................ ........................................ ........................................ ........................................ ........................................ ........................................ V ........................................ 45° R ........................................ CHAPITRE G2 : TRIANGLES 77 SÉRIE 1 : SOMME 10 En justifiant, réponds par vrai ou faux. DES ANGLES 12 a. Un triangle ne peut avoir qu'un seul angle obtus. Calcule chaque mesure manquante. L E ….............................................................................. ….............................................................................. b. ? X N ? ….............................................................................. a. ….............................................................................. S 110° P N A b. Un triangle peut avoir deux angles droits. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. O E R c. ? 54° U M ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. c. Un triangle équilatéral peut être rectangle. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. d. Un triangle rectangle peut être isocèle. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. 13 Calcule la mesure de chacun des angles en détaillant. ….............................................................................. CMX a. 11 ABC est un triangle isocèle dont l'un des angles mesure 80°, donne les mesures possibles des deux autres angles puis trace une figure à main levée pour chaque cas. OMX b. ….............................................................................. NKX e. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. NOC c. X N C 60° ? ? 33° K M CNO d. O ……........................................................................... ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ................................................................................. ................................................................................. ................................................................................. ................................................................................. 78 TRIANGLES : CHAPITRE G2 SÉRIE 1 : SOMME 14 Dans des polygones 16 B a. En considérant une diagonale dans le quadrilatère ci-contre, donne la somme des mesures des angles d'un quadrilatère quelconque. DES ANGLES On considère la figure suivante. A B E A F C D ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. D ….............................................................................. a. Quelle est la nature des triangles ECF et ADE ? N b. De la même façon, en considérant, dans ce cas, deux diagonales (bien choisies), donne la somme des mesures des angles d'un pentagone quelconque. Justifie. P ….............................................................................. ….............................................................................. M Q ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. a 69° a 15 a T ................................................................................. ................................................................................. ................................................................................. ................................................................................. b. Calcule la mesure de l'angle au sommet principal de chacun de ces deux triangles. Angles et équations Dans chaque cas, a est la mesure d'un angle en degrés. Calcule la valeur de a. R M S ….............................................................................. ….............................................................................. R 15 C 2a ….................................. …................................... ...................................... ...................................... …................................... …................................... ...................................... ...................................... AED et CEF. c. Calcule alors la mesure des angles Z N …................................... ...................................... ...................................... …................................... …................................... ...................................... ...................................... …................................... …................................... ...................................... ...................................... …................................... …................................... ...................................... …................................... …................................... ...................................... ...................................... …................................... …................................... ...................................... ...................................... d. Que peux-tu dire des points A, E et F ? Justifie. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. CHAPITRE G2 : TRIANGLES 79 SÉRIE 2 : INÉGALITÉS Écris les trois inégalités triangulaires. a. Dans le triangle RST. 4 Indique si chacun constructible. Justifie. …................................... R M ...................................... T ...................................... b. Dans le triangle AEC. N cm P 5 cm E C 2 ABC et ADC sont deux triangles. E est le point d'intersection des droites (DC) et (AB). B E V 9c U m 8 cm ........................................ ........................................ W ........................................ 15 cm ........................................ C ........................................ D Complète par , ou = . a. …................................ b. …................................ ...................................... A est ........................................ ...................................... B triangles ........................................ …................................... A des ........................................ 5 S 11 cm 1 TRIANGULAIRES e. DE EC ....... DC b. BE EA ....... BA f. DE ....... DC CE c. CA ....... CB BA g. CE EA ....... CA d. BC CA ....... BA h. AE ....... AB BE 3 Dans chaque cas, indique si les points A, B et C sont alignés. Justifie. ........................................ cm 2,2 a. AD ....... AC CD c. …................................. N ........................................ G 4,5 cm O ........................................ ....................................... Triangle GHI tel que : d. …................................ GH = 6 cm ........................................ AB BC AC GI = 5 cm ........................................ a. 14 cm 7 cm 9 cm HI = 8 cm ........................................ b. 5,5 m 4m 9,5 m c. 4,5 dm 91 cm 46 cm a. …......................................................................... ….............................................................................. ........................................ Triangle SNV tel que : e. …................................ SN = 5,01 cm ........................................ SV = 4,9 cm ........................................ NV = 1,1 mm ........................................ ….............................................................................. ........................................ ….............................................................................. b. …......................................................................... ….............................................................................. 5 Sébastien veut construire un triangle FOU dont il connaît les longueurs OU et FU. Parmi les longueurs proposées pour le côté [OF], entoure la (ou les) mesure(s) possible(s). ….............................................................................. ….............................................................................. c. …......................................................................... ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. 80 TRIANGLES : CHAPITRE G2 OU FU OF a. 15 7 5 9 10 b. 11 9 1 14 21 c. 9,4 4,6 4,8 13 14,01 d. 7,6 3,5 4,1 11,01 12 e. 2 005 2 006 707 5 005 9 009 SÉRIE 2 : INÉGALITÉS 9 S Triangles remarquables a. On cherche trois nombres entiers dont la somme est 12. Répertorie tous les trios possibles. m N 2,5 c 6 NOR et SUD sont deux triangles isocèles respectivement en N et en S, de même périmètre 10,5 cm. Avec les informations données sur les figures ci-contre, est-il possible de tracer de tels triangles ? Justifie. TRIANGULAIRES O …...................... ......................... ......................... R U 2,5 cmD ......................... …...................... ......................... ......................... ......................... …...................... .…............................................................................. …...................... ......................... ......................... ….............................................................................. ......................... …...................... ......................... ….............................................................................. On cherche maintenant tous les triangles dont les mesures des côtés sont des nombres entiers et dont le périmètre est 12 unités de longueur. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. 7 Un triangle a deux côtés dont les mesures sont 2 cm et 3 cm. a. Donne une longueur possible du troisième côté. .…............................................................................. b. Quel lien y a-t-il avec la question a. ? .…............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. c. Barre au crayon gris les trios que l'on peut éliminer. Justifie pourquoi. .…............................................................................. ….............................................................................. b. Il y a plusieurs possibilités pour la longueur de ce troisième côté mais Marc affirme que toutes ces longueurs sont comprises entre deux nombres. Quels sont-ils ? ….............................................................................. .…............................................................................. ….............................................................................. e. Qu'ont-ils de remarquable ? Construis-les en prenant un centimètre pour unité de longueurs si nécessaire. ….............................................................................. .…............................................................................. …..…......................................................................... ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. .…............................................................................. d. Quels sont les triangles cherchés ? .…............................................................................. ….............................................................................. 8 Soit ARN un triangle tel que AR = 14 cm et RN = 5 cm. Quelles sont les mesures entières, multiples de 5, possibles pour le segment [AN] ? .…............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. ................................................................................. ................................................................................. CHAPITRE G2 : TRIANGLES 81 SÉRIE 3 : CONSTRUCTIONS 1 Trace chacun de ces triangles à partir de la figure à main levée proposée. 2 Pour chaque triangle, trace d'abord une figure à main levée puis en vraie grandeur. a. a. Un triangle ABC tel que : AB = 3,5 cm, BC = 5 cm et AC = 6 cm. 3 cm I 63° A 5 cm P A P C A b. b. Un triangle HTU tel que : THU = 100°. HT = 5 cm, HU = 2 cm et B cm 4 cm 4,2 R 3,5 cm J R J c. H C c. Un triangle GKO tel que : GKO = 45° et KGO = 35°. GK = 5,5 cm, T 31° 4c m 110° K S G d. d. Un triangle LMN tel que : NLM = 49°. LM = 6 cm, LN = 3 cm et E T 80° 6 20° cm M e. Un triangle PRS tel que : PSR = 124°, SPR = 18° et SP = 5,5 cm. e. 4,2 cm N 70° cm F 3,2 V 82 TRIANGLES : CHAPITRE G2 K SÉRIE 3 : CONSTRUCTIONS Reproduction de triangle a. En utilisant le compas et la règle non graduée, reproduis ce triangle en doublant les longueurs. 5 Reproduis ces triangles en vraie grandeur, lorsque cela est possible. Si le triangle n'est pas constructible, explique pourquoi. A m 3c 80° B B 45° 5,5 cm E 5 O 4 cm N 78° H F 58° cm G cm I X M Y 5 4, C 7,5 cm 3,5 cm K 9 cm W 6 cm P 39° 7 cm 3 D .…............................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. …..…......................................................................... ….............................................................................. b. Les mesures des angles ont-elles doublé ? ….............................................................................. 4 ….............................................................................. ….............................................................................. Construction et calculs a. Trace le triangle EFG tel que EF = 2 cm, EFG = 43° et FEG = 105°. EGF. b. Calcule la mesure de l'angle …..…......................................................................... ….............................................................................. ….............................................................................. c. Place le point H tel que (GE) soit la bissectrice de FGH et tel que H appartienne à [FE). . d. Calcule la mesure de EHG ….............................................................................. ….............................................................................. ................................................................................. ................................................................................. CHAPITRE G2 : TRIANGLES 83 SÉRIE 3 : CONSTRUCTIONS 6 Pour chaque cas, trace une figure à main levée codée du triangle en indiquant les mesures d'angles et les longueurs des côtés connues. a. AGP isocèle en A : AG = 8 cm et GP = 6 cm. 8 Pour chaque triangle, trace d'abord une figure à main levée puis en vraie grandeur. a. Un triangle GT = 3,5 cm. GTY isocèle en T tel que b. BHQ rectangle en B : BQ = 3 cm et BH = 7 cm. c. CKR équilatéral : CK = 7 cm. a. b. c. G b. Un triangle ETR = 33°. ERT Y rectangle en E tel E T LDS = 35°. d. DLS isocèle en S : DL = 11 cm et que = 55° et ME = 7 cm. e. EMT rectangle en M : MET f. FUN isocèle rectangle en F : FU = 4 cm. d. e. f. c. Un triangle CKF équilatéral de côté 3,4 cm. 7 Trace chacun de ces triangles à partir de la figure à main levée proposée. a. M 5 cm 9 F 3,7 cm Un quadrilatère T b. S P 5 27 ° cm U E R c. a. Trace, « au-dessus » de [SU], le triangle STU UST = 35°. isocèle en T tel que b. Trace, « en dessous » de [SU], le triangle SVU USV = 35°. isocèle en V tel que X c. Quelle est la nature de STUV ? Justifie. C N 3,2 cm ….............................................................................. ….............................................................................. ................................................................................. 84 TRIANGLES : CHAPITRE G2 SÉRIE 3 : CONSTRUCTIONS 10 Autour d'un segment a. Trace un segment [IK] de longueur 9 cm. 12 Programme et construction a. Écris un programme de construction pour réaliser cette figure. P O 40° 7 cm m 5c 65° N 6c m Q M R ….............................................................................. ….............................................................................. b. Trace, sur cette même figure et du même côté du segment [IK], les triangles rectangles suivants dont le segment [IK] est l'hypoténuse. IKA = 20° KID = 20° • IAK tel que • IDK tel que ................................................................................. ................................................................................. IKB = 40° • IBK tel que KIE = 32° • IEK tel que ….............................................................................. IKC = 48° • ICK tel que KIF = 40° • IFK tel que KIG = 65° • IGK tel que ….............................................................................. c. Quelle conjecture peux-tu faire quant à la position des points A, B, C, D, E, F et G ? ….............................................................................. …............................................................................. 11 Construis un triangle équilatéral ABC de côté 4 cm. ................................................................................. ................................................................................. ….............................................................................. ................................................................................. ................................................................................. b. Reproduis cette figure, en vraie grandeur. Remarque : Il faut la faire sur une feuille libre car la figure est trop grande pour cet espace. a. Complète la figure en construisant le triangle CAD = 105°. ABD isocèle en D tel que b. Quelles sont les mesures des angles du triangle ABD ? Justifie. Que dire alors du triangle ABD ? ….............................................................................. ….............................................................................. ................................................................................. ................................................................................. CHAPITRE G2 : TRIANGLES 85 SÉRIE 3 : CONSTRUCTIONS 1 Pour chaque triangle, écris si la droite (d) tracée en gras est une médiatrice, une bissectrice, une hauteur ou une médiane. a. b. (d) R V A T (d) ................................ .................................. c. N S d. Y Médiatrices (tracés) A a. Avec le compas, place deux points C et D situés à égale distance de A et B. Trace la médiatrice du segment [AB]. B b. La droite (d) est la médiatrice d'un segment [EF]. Retrouve le point F qui a été effacé. (d) E L (d) (d) 4 5 Trace le cercle circonscrit à chaque triangle. O K A P B ................................. .................................. 2 Observe le triangle ABC et complète les phrases suivantes sachant que I et J sont les milieux respectifs des côtés [AB] et [BC]. (d1) A (d2) B (d3) C (d4) I D B C J (d5) F ABC . a. .......... est la bissectrice de l'angle E b. .......... est la médiatrice du segment [AB]. c. .......... est la médiane issue de A. H d. .......... est la hauteur relative à [AB]. G e. .......... est la médiatrice du segment [BC]. 3 Complète. (d1) (d2) (d3) U L M F P Z (d1) est ….................................................................. (d2) est ….................................................................. (d3) est ….................................................................. 86 TRIANGLES : CHAPITRE G2 N SÉRIE 4 : DROITES 6 Bissectrices (tracés) REMARQUABLES 9 Trace les hauteurs des triangles suivants. a. Avec le compas, trace un arc de cercle de x A y. centre A qui coupe les côtés de l'angle Trace la bissectrice de l'angle x A y. C x A A B y D x B y. b. La droite (d) est la bissectrice de l'angle Reconstruis le côté de l'angle qui a été effacé. E F (d) H B G y 7 Trace la bissectrice de chacun des angles du triangle MNP. L M 10 Tracés mélangés dans le triangle BOA A P N 8 Trace les médianes des triangles suivants. B R O S W T ABO. a. Trace en rouge la bissectrice de l'angle b. Trace en bleu la hauteur issue de A. V U c. Trace en vert la médiane issue de O. d. Trace en gris la médiatrice de [BO]. CHAPITRE G2 : TRIANGLES 87 SÉRIE 4 : DROITES 11 Isabelle a tracé sur une feuille blanche un triangle ABC et le milieu R du segment [AC]. Elle n'a pas eu le temps de placer le milieu S du segment [BC] car son chien a dévoré la partie de la feuille contenant le point C. REMARQUABLES 13 Avec TracenPoche a. Trace un triangle CSR quelconque. b. Place le milieu C' du côté [SR], le milieu S' du côté [CR] et le milieu R' du côté [CS]. c. Trace le triangle C'S'R' puis ses hauteurs. Que dire de ces hauteurs ? On nomme O ce point. B ….............................................................................. ….............................................................................. A R d. Trace le cercle de centre O et de rayon [OR]. Quelle conjecture peux-tu écrire ? ….............................................................................. Sans chercher à placer le point C, place le point S en utilisant uniquement une équerre et un compas. Explique ta démarche. ….............................................................................. ................................................................................. ….............................................................................. ….............................................................................. 14 Avec TracenPoche (bis) a. Trace un triangle MRV. ................................................................................. b. Trace ses médianes, elles se coupent en G. ................................................................................. c. Trace ses hauteurs, elles se coupent en H. ................................................................................. ................................................................................. 12 Audrey avait tracé un triangle AVU au crayon et les médiatrices de deux des côtés au stylo. Son voisin Rémi a effacé le triangle mais a laissé le point A et les deux médiatrices. Reconstruis le triangle d'Audrey. A d. Trace ses médiatrices, elles se coupent en O. e. Déplace les sommets M, R et V du triangle. Décris ce que tu observes pour les trois points G, H et O. ….............................................................................. ….............................................................................. 15 Avec TracenPoche (ter) a. Trace un triangle EPA et ses trois hauteurs qui se coupent en H. b. Nomme les trois hauteurs du triangle EPH. ….............................................................................. En quel point se coupent-elles ? ….. c. Nomme les trois hauteurs du triangle PAH. ….............................................................................. En quel point se coupent-elles ? Explique ta démarche. ….............................................................................. ….............................................................................. ….. d. Nomme les trois hauteurs du triangle AEH. ….............................................................................. En quel point se coupent-elles ? ….. ................................................................................. e. Déplace ses sommets. particuliers que tu observes. ................................................................................. ….............................................................................. ................................................................................. ….............................................................................. ................................................................................. ….............................................................................. 88 TRIANGLES : CHAPITRE G2 Décris les cas
