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Mathématiques · 3ème Année Collège

المثلثات المتشابهة

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

Deux triangles sont semblables si leurs angles sont deux à deux isométriques. Si deux triangles $ABC$ et $DEF$ sont semblables, alors les longueurs de leurs côtés homologues sont proportionnelles : $$\frac{AB}{DE} = \frac{AC}{DF} = \frac{BC}{EF} = k$$ où $k$ est le rapport de similitude.

Méthodes à maîtriser

  1. Prouver que deux triangles sont semblables : Il suffit de montrer que deux angles du premier sont égaux à deux angles du second.
  2. Utiliser la proportionnalité : Une fois le rapport $k$ trouvé, on peut calculer une longueur manquante en multipliant ou divisant par $k$.
  3. Identifier les sommets : Toujours écrire l'ordre des sommets correctement (ex: $ABC \sim DEF$ signifie que $A$ correspond à $D$, $B$ à $E$, $C$ à $F$).

Exemples corrigés

Exemple : Soient $ABC$ et $MNP$ deux triangles tels que $\hat{A} = \hat{M}$ et $\hat{B} = \hat{N}$. Alors $ABC \sim MNP$. Si $AB=3$, $MN=6$, alors $k = \frac{6}{3} = 2$. Le triangle $MNP$ est un agrandissement de $ABC$ de rapport 2.

Erreurs fréquentes

  • Confondre "triangles semblables" et "triangles isométriques" (égaux).
  • Ne pas respecter l'ordre des sommets dans le rapport de proportionnalité.
  • Oublier que la somme des angles d'un triangle est toujours $180^\circ$.

🌉 Jisr : les mots du chapitre FR ⇄ AR

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Défi flash : 4 questions

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🎯 المثلثات المتشابهة

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Deux triangles sont semblables s'ils ont :

❓ Questions fréquentes

Est-ce que deux triangles qui ont les mêmes angles sont forcément égaux ?

Non, ils sont semblables, mais pas forcément égaux (isométriques). Ils ont la même "forme" mais pas forcément la même "taille". S'ils ont la même taille, le rapport de similitude $k$ est égal à 1.

💡 À retenir : La similitude concerne la forme, l'isométrie concerne la taille et la forme.

Kifach n3ref bli had jouj moutallatat mouchabiha?
  1. Chouf wach 3ndhom nafs l-qiyas dyal zawiyatayn (angles).
  2. Ila lqiti $\hat{A} = \hat{D}$ o $\hat{B} = \hat{E}$, rah automatiquement $\hat{C} = \hat{F}$ (hit majmou3 zawaya 180°).
  3. Ila t7eqqat had l-qadiya, rah l-moutallatat mouchabiha.

💡 À retenir : Il suffit de deux angles égaux pour prouver la similitude.

C'est quoi le rapport de similitude ?

C'est le nombre $k$ par lequel on multiplie les côtés du premier triangle pour obtenir les côtés du second.

  1. On divise une longueur du grand triangle par la longueur correspondante du petit.
  2. Si $k > 1$, c'est un agrandissement.
  3. Si $k < 1$, c'est une réduction.

💡 À retenir : $k = \frac{\text{côté du triangle image}}{\text{côté du triangle original}}$.

Wash l-moutallatat l-mouqayasa (isométriques) mouchabiha?

Oui, les triangles isométriques sont un cas particulier des triangles semblables où le rapport de similitude $k = 1$.

💡 À retenir : Tout triangle isométrique à un autre est aussi semblable à lui.

Comment calculer un côté manquant avec la similitude ?
  1. Identifie les sommets homologues.
  2. Écris l'égalité des rapports : $\frac{AB}{DE} = \frac{AC}{DF} = \frac{BC}{EF}$.
  3. Remplace par les valeurs connues.
  4. Utilise la règle de trois (produit en croix) pour trouver la valeur manquante.

💡 À retenir : La proportionnalité est la clé de tous les calculs de longueurs.

Kifach n7seb l-moutallat ila 3tani ghir 3ilma wa7da?

Si tu n'as qu'une seule mesure, tu ne peux pas calculer les autres côtés sans connaître le rapport de similitude $k$ ou avoir d'autres informations sur les angles. Vérifie si tu n'as pas oublié une donnée dans l'énoncé.

💡 À retenir : Il faut toujours au moins un rapport complet (deux côtés homologues connus) pour trouver $k$.

Est-ce que le théorème de Thalès est la même chose que la similitude ?

Le théorème de Thalès est un cas particulier de triangles semblables. Quand tu as deux droites parallèles coupant un triangle, le petit triangle formé est semblable au grand.

💡 À retenir : Thalès est un outil puissant pour créer des triangles semblables.

Est-ce que l'ordre des lettres est important ?

Oui, c'est crucial ! Si on écrit $ABC \sim DEF$, cela impose que $AB$ correspond à $DE$, $BC$ à $EF$ et $AC$ à $DF$. Si tu inverses, tes calculs de rapports seront faux.

💡 À retenir : L'ordre des sommets définit les côtés homologues.

Wash ila kanou l-adla3 mtanasiba, wach l-moutallatat mouchabiha?

Oui, c'est la réciproque. Si les trois rapports des côtés sont égaux, alors les triangles sont semblables.

💡 À retenir : Proportionnalité des côtés = Similitude.

Peut-on utiliser la similitude dans un triangle rectangle ?

Oui, tout à fait. Si deux triangles rectangles ont un angle aigu égal, ils sont semblables.

💡 À retenir : Dans les triangles rectangles, il suffit d'un seul angle aigu (en plus de l'angle droit) pour prouver la similitude.

Est-ce que la similitude change la mesure des angles ?

Non, jamais ! C'est la définition même de la similitude : les angles restent identiques, seule la taille des côtés change.

💡 À retenir : Les angles sont conservés par la similitude.

Kifach n3ref wach l-moutallat mouchabih aw la?
  1. Qelleb 3la zawiyatayn moutsawiyatayn.
  2. Ila lqitihom, rah mouchabiha.
  3. Ila ma lqitihomch, chouf wach l-adla3 mtanasiba.

💡 À retenir : Deux méthodes : soit les angles, soit les côtés proportionnels.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Soient $ABC$ un triangle tel que $AB=4$, $AC=6$, $BC=8$. Soit $DEF$ un triangle tel que $DE=2$, $DF=3$, $EF=4$.

  1. Montrer que les triangles $ABC$ et $DEF$ sont semblables.
  2. Déterminer le rapport de similitude de $ABC$ vers $DEF$.
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Exercice 2

Dans un triangle $ABC$, on trace une droite parallèle à $(BC)$ qui coupe $(AB)$ en $M$ et $(AC)$ en $N$. Sachant que $AM=3$, $AB=9$ et $MN=4$, calculer $BC$.

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Exercice 3

Soient $ABC$ et $RST$ deux triangles semblables tels que $ABC \sim RST$. On donne $AB=5$, $BC=7$, $AC=9$ et $RS=15$.

  1. Quel est le rapport de similitude de $ABC$ vers $RST$ ?
  2. Calculer les longueurs $ST$ et $RT$.
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