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Histoire des maths
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La géométrie de la règle et du compas
L'ensemble des résultats que l'on trouve dans Les Éléments, l'encyclopédie mathématique rédigée
par Euclide (environ 300 av. J.-C.), se basent principalement sur des raisonnements géométriques
(y compris en algèbre et en arithmétique) et reposent sur des définitions, des postulats (principes
qui permettent de construire la géométrie d'Euclide), des axiomes, des théorèmes et des exemples
de constructions. Les Eléments constituent ainsi le premier modèle d'une science déductive.
Le livre I énonce les propriétés de base de la géométrie plane : les définitions des principaux
objets géométriques (point, droite, polyèdre, cercle, etc.), les principes d'orthogonalité et de
parallélisme, les égalités angulaires et les cas d'égalité des triangles (étudiés dans ce chapitre).
Fondamentalement, ces définitions ancrent la géométrie euclidienne dans un système de
constructions théoriques qui n'utilisent que la règle et le compas.
En cherchant à rendre les constructions géométriques plus faciles et en
même temps plus précises, le mathématicien Lorenzo Mascheroni publie
un ouvrage remarquable en 1797, Géométrie du compas. Il y démontre un
théorème qui porte son nom : toute construction ou problème pouvant se
résoudre à la règle et au compas peut se résoudre uniquement au compas.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Lorenzo Mascheroni (1750-1800)
Tracer un carré en utilisant uniquement un compas et une règle
non graduée.
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Pour mesurer
précisément les angles, vous pouvez
prolonger les côtés des triangles.
2
Que peut-on dire de ces triangles ?
3
Découper ces triangles. Semblent-ils tous superposables ?
4
Mesurer les longueurs des côtés des triangles superposables deux à deux. Que remarque-t-on ?
5
On dit que les triangles 2 et 3 sont égaux, ainsi que les triangles 1 et 4.
Donner une définition possible pour deux triangles égaux.
Partie 2 : Propriétés des triangles égaux.
1
a. Tracer un triangle \text{ABC} tel que \mathrm{AB}=4 \mathrm{~cm} et \mathrm{AC}=2 \mathrm{~cm}.
GeoGebra
Vous devez vous connecter sur GeoGebra afin de sauvegarder votre travail
b. Les triangles obtenus dans la classe sont-ils tous égaux entre eux ?
c. Quelle donnée supplémentaire sur une mesure d'angle faudrait-il ajouter à la question 1. a.
pour que les triangles obtenus soient tous égaux entre eux ?
2
a. Tracer un triangle \text{DEF} tel que \widehat{\mathrm{EDF}}=52^{\circ} et \widehat{\mathrm{EFD}}=28^{\circ}.
GeoGebra
Vous devez vous connecter sur GeoGebra afin de sauvegarder votre travail
b. Les triangles obtenus dans la classe sont-ils tous égaux entre eux ?
c. Quelle donnée supplémentaire sur une longueur d'un côté faudrait-il ajouter à la question 2. a.
pour que les triangles obtenus soient tous égaux entre eux ?
Bilan
Quelles semblent être les conditions nécessaires et suffisantes pour que deux triangles soient égaux ?
Afficher la correction
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Activité 2
Une nouvelle transformation
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M. Pi, professeur de mathématiques, demande à ses
élèves d'utiliser différentes transformations du plan
sur GeoGebra pour obtenir les images du triangle
rouge. Voici une capture d'écran du travail d'Emma.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
1
a. Quelle transformation a-t-elle utilisée pour
obtenir le triangle bleu à partir du rouge ?
b. Pour l'obtenir, quels points a-t-elle utilisés ?
2
a. Quelle transformation a-t-elle utilisée pour
obtenir le triangle vert à partir du rouge ?
b. Pour l'obtenir, quel point a-t-elle utilisé ?
Emma ne connaît pas la transformation nommée
« Translation ». Elle clique dessus, puis sélectionne
le triangle rouge et le point \text{A} puis le point \text{B}.
3
En appuyant sur le point \text{A} puis le point \text{B}, une flèche s'est automatiquement créée. Elle
schématise la translation qui permet de passer du triangle rouge au triangle orange. En utilisant
les caractéristiques de cette flèche, décrire cette nouvelle transformation.
Coup de pouce
La longueur, le sens, la direction sont des
caractéristiques qui peuvent être utilisées pour décrire une translation.
4
Les triangles rouge et orange sont-ils égaux ? Justifier.
Bilan
Lorsqu'on obtient l'image d'une figure par une translation, des grandeurs sont conservées. Lesquelles ?
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