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Sept constructions au collège avec GéoPlan : hauteur, division d'un segment…

Construction élémentaire, à la « règle et au compas »

Sommaire

1. Hauteur d'un triangle
2. Division d'un segment en n parties égales
3. Partage d'un segment en trois

Voir aussi

Médiatrice d'un segment
Losange à partir d'une diagonale

Constructions de tangentes
Constructions uniquement à la règle

Bissectrice d'un angle

Report d'un angle

Perpendiculaire abaissée d'un point sur une droite
Perpendiculaire élevée d'un point à une droite

Parallèle à une droite passant par un point donné
Parallèle à une droite située à une distance donnée

Page no 57, réalisée le 6/12/2003 - mise à jour le 6/4/2011

GéoPlan
Problèmes de construction

GéoPlan 3e
Constructions géométriques

GéoPlan
Constructions avec contraintes

Problèmes de construction en 1L

Tiers d'un segment

Faire de la géométrie dynamique

en : compass and straightedge constructions.
de : Konstruktion mit Zirkel und Lineal.

À l'école les constructions géométriques de figures simples à la règle, à l'équerre et au compas sont au programme du cours moyen.
Il est essentiel de montrer que le compas ne sert pas uniquement à tracer des cercles, mais aussi à reporter des longueurs égales.

1. Hauteur d'un triangle

Pour construire des droites parallèles ou perpendiculaires à la « règle et au compas », on peut souvent se ramener à la construction de la médiatrice d'un segment.

construction d'une hauteur d'un trianglePour trouver, à la règle et au compas, la hauteur relative au côté [BC] d'un triangle ABC tel que AC > AB, construire un triangle isocèle ABD où le point D est l'intersection du cercle de centre A passant par B avec la droite (BC).

Avec les cercles de centres B et D passant par A, tracer la médiatrice (AI) de [BD]. Le point I, deuxième point d'intersection de ces deux derniers cercles, est le symétrique de A par rapport à la droite (BC).

La médiatrice (AI) coupe (CD) en H et (AH) est la hauteur cherchée.

g2w Télécharger la figure GéoPlan hauteur_triangle.g2w

Voir aussi l'article : perpendiculaire abaissée d'un point A sur une droite (BC)

Sommaire
Faire de la géométrie dynamique

 2. Division d'un segment en n parties égales

Classes de quatrième et troisième  

a. Configuration de Thalè

Cet exercice repose sur la propriété de Thalès, mais peut être utilisé avant de l'avoir justifiée.

Division d'un segment en n parties égales

Pour partager un segment [AB] en n parties égales, tracer sur demi-droite issue de A, n segments égaux [AC1], [C1C2]…, [Cn-1B’].

Tracer le segment [BB’] et les parallèles à (BB’) passant par C1, C2…, Cn-1.

Elles découpent [AB] en n parties égales.

g2w Télécharger la figure GéoPlan diviser_segment.g2w
cabri Télécharger la figure Cabri diviser_segment.fig
GeoLabo Télécharger la figure GeoLabo diviser_segment.glb

Méthode de la règle à bords parallèles : partage d'un segment en n parties égales

Sommaire
Faire de la géométrie dynamique

b. Construction d'une des parallèles à la « règle et au compas »

Point situé au 2 n ième de [AB]

Pour trouver avec précision une des divisions sur le segment, par exemple ici le point D2, utiliser la construction suivante :

Placer, comme ci-contre, n points sur [AB’].
Placer deux points M et N sur [BB’] tel que BM = MN.

Tracer le symétrique P de B par rapport à C2, puis le milieu I de [PN].

La droite (IC2) coupe (AB) en D2 situé aux 2 nième de [AB].

On montre facilement que (C2D2) est parallèle à (BB’) comme droite des milieux du triangle BPN.

g2w Télécharger la figure GéoPlan diviser_segment_car.g2w

 3. Partage d'un segment en trois

a. Tracé de médianes

Classe de première L

Partage de [AB] en trois, s'appuyant sur une propriété du centre de gravité.

Partage d'un segment en trois

Placer un point I à l'extérieur de (AB).

Tracer le symétrique C de B par rapport à I, en reportant la longueur BI sur la droite (BI), tel que IC = BI.

Tracer le symétrique D de C par rapport à A, en reportant la longueur CA sur la droite (CA)

La droite (DI) coupe (AB) en G. Le point G est au tiers de [AB].

En effet, G, point d'intersection des médianes, est le centre de gravité de BCD.

En reportant la longueur AG sur [AB], on trouve le point J milieu de [GB], situé au 2/3 de [AB] à partir de A.

g2w Télécharger la figure GéoPlan tier_seg.g2w

b. Tracé de parallèles dans un rectangle

Partager un segment [AB] en trois.

Diviser un segment en trois

Sur la perpendiculaire en A à (AB) placer un point D, puis terminer le rectangle ABCD.
Tracer les milieux M de [AD] et Q de [BC], puis les symétriques N et P de M et D par rapport à A.

En I et J, les droites parallèles (NC) et (PQ) coupent [AB] en trois parties égales.

Il est possible de justifier cette construction par la propriété de Thalès : [AB] est partagé en trois parts égales par un faisceau de parallèles équidistantes.

De plus deux autres parallèles à (NC) partagent [DC] en trois parties égales en K et L.

g2w Télécharger la figure GéoPlan cons_rect_perpendiculaires.g2w

Application : Cabri en sixième

c. Partage de la diagonale d'un parallélogramme

Les Éléments d'Euclide, livre III

Partage d'un segment en trois

Dans un parallélogramme, les segments, joignant deux sommets opposés aux milieux des côtés opposés, sont parallèles et partagent la diagonale joignant les deux autres sommets en trois parties égales.

g2w Télécharger la figure GéoPlan parallelogramme_milieu.g2w
cabri Télécharger la figure Cabri mul_parallelogramme_milieu.fig
GeoLabo Télécharger la figure GeoLabo mul_parralelogramme_milieu.glb

Retrouver cette figure : parallélogramme au collège
Segment égal au tiers d'un côté : parallélogramme et homothétie

d. Partage du côté d'un parallélogramme

Partage d'un segment en trois

On considère un parallélogramme ABCD. K est le milieu de [AD], L le milieu de [BC].
Les diagonales du parallélogramme ABLK se coupent en G.
Les droites (CG) et (DG) déterminent sur le côté [AB] deux points I et J qui le partagent en trois parties égales.

g2w Télécharger la figure GéoPlan bary_f19.g2w

Voir alignement et concours : le barycentre
Cas particulier du rectangle - pliage d'une feuille en trois parties égales : constructions - pliages 

Voir aussi : partage d'un segment en parties égales : règle à bords parallèles

 

TP avec Cabri
en sixième

GéoPlan
Calculs d'aires

Démonstrations géométriques de Pythagore

GéoPlan en 3e
Théorème de Thalès

Retrouver un triangle à partir de droites remarquables

Exercices de
géométrie plane

Sommaire

1. Hauteur d'un triangle
2. Division d'un segment en n parties égales
3. Partage d'un segment en trois

g2w Figures interactives : visualisation de ces exemples sur PC avec Internet Explorer et la version ActiveX de GéoPlan

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