What is Investigating Similarité?

AI Summary

Photosynthesis is the process by which plants, algae, and some bacteria convert light energy into chemical energy stored as glucose. Investigating photosynthesis helps us understand how organisms produce oxygen and food, supporting nearly all life on Earth.

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  • Published: 24.06.2024. Last updated: 01.01.1970.

Depuis la Terre, le soleil et la lune semblent avoir exactement la même taille. Bien que le soleil soit plus petit que la lune, cela semble se produire parce que les deux sphères sont des figures similaires !


Cet article aborde la définition de la similitude en géométrie et ses applications.

Définition de la similarité en géométrie

La similitude peut être définie comme un attribut présenté par deux ou plusieurs figures lorsque leurs formes sont identiques.

Un individu est partant pour un jeu de nuit rouge avec ses amis exigeant qu'ils se bandent les yeux et fassent une sélection pour une paire similaire parmi 4 pâtisseries ; un beignet, un pain pour hamburger, un pain tranché et un samosa. Détermine la sélection appropriée.


Solution :

Un samosa est de forme triangulaire ; une tranche de pain est de forme rectangulaire ; un pain burger est de forme circulaire, et un beignet est de forme circulaire.


Par conséquent, la paire similaire appropriée est le pain burger et le beignet.


Propriétés de la similitude

On dit que deux figures sont semblables si elles ont la même forme mais des tailles différentes. Par conséquent, les formes similaires ont les propriétés suivantes,


  • Les angles correspondants sont égaux.
  • Les côtés correspondants sont dans le même rapport : cela signifie que tous les côtés d'une figure doivent être multipliés par le même nombre pour donner les côtés correspondants dans l'autre figure.


Pour avoir une compréhension approfondie de l'application de la similitude en géométrie, présente les théorèmes de similitude pour les triangles.

Formules de similitude

Beaucoup de gens (peut-être, toi) s'enthousiasment lorsqu'il existe une formule pour résoudre les problèmes d'un sujet. Ces formules deviennent l'identité de ces sujets et servent à améliorer la rétention de la mémoire. Cependant, le concept de similarité n'a pas cette approche. En termes plus clairs, il n'y a pratiquement pas de formule(s) attribuée(s) à la résolution des problèmes de similitude.


Néanmoins, les problèmes de similitude dépendent principalement de la compréhension et de l'application des propriétés de la similitude qui ont été discutées dans la section précédente. Plus encore, la compréhension et l'application des théorèmes dont il est question ci-après vont bien au-delà des formules à mémoriser.

La similitude des théorèmes de géométrie

Il existe de multiples façons de déterminer si deux triangles sont semblables ou non, en utilisant l'un des quatre théorèmes sur les triangles.

Similitude des angles

Si deux angles d'un triangle sont égaux à deux angles d'un autre triangle, alors ces deux triangles sont semblables.

Les triangles ABC et DEF sont semblables, car

BCA=DFE

et

CAB=FDE.



Similitude, similitude angle angle, StudySmarterSimilitude angle-angle, StudySmarter Originals


Similitude côté-angle-côté

Si un angle d'un triangle est égal à un angle d'un autre triangle et que les côtés composant cet angle sont proportionnels, alors ces deux triangles sont semblables.


La proportionnalité des côtés signifie que les deux côtés du triangle ABC doivent être multipliés par le même nombre pour donner les côtés du triangle DEF.



Similitude, similitude côté angle côté, StudySmarterSimilitude entre le côté et l'angle, StudySmarter Originals


Les côtés donnés dans la figure ci-dessus ont un rapport commun, c'est-à-dire,


DEAB=EFBC


et les angles respectifs formés par ces côtés correspondants sont égaux,

ABC=DEF.


Similitude côté-côté-côté

Deux triangles peuvent également être considérés comme similaires si leurs côtés AC, AB et BC, qui correspondent aux côtés d'un autre triangle DF, DE et FE, sont effectivement proportionnels.


Similitude, SSS triangle théorème similaire, StudySmarterThéorème de similitude côté côté côté (www.draw.io)



Dans le diagramme, toutes les lignes formant le triangle DEF sont la longueur de leur côté respectif dans le triangle ABC multipliée par un facteur constant r.

Angle droit - Hypoténuse - Similitude des côtés

Ce théorème n'est valable que pour les triangles à angle droit.

Deux triangles sont semblables si la longueur de l'hypoténuse et d'un autre côté dans un triangle sont proportionnelles à la longueur de l'hypoténuse et de l'autre côté dans un autre triangle. C'est-à-dire

BCAC=EFDF



Similitude, théorème de similitude RHS, StudySmarterThéorème de similitude angle droit-hypoténuse-côté (www.draw.io)


Lorsque nous utilisons un côté dans un théorème de similitude (par exemple dans le théorème de SAS), nous ne voulons pas dire que les côtés sont égaux, mais que le rapport entre les côtés du triangle est constant.

Symbole de similitude

Le symbole que nous utilisons pour montrer que deux choses sont similaires est ∼ . Supposons que les triangles ABC et DEF soient semblables, nous pourrions alors écrire

Δ ABC ∼ Δ DEF.

Le triangle ABC a pour côtés AB = 6 cm, AC = 4 cm et BC = 10 cm. Le triangle DEF a pour côtés DE = 3 cm, DF = 2 cm et EF = 5 cm. Prouve que ces triangles sont semblables.


Solution :

Comme on ne nous donne que des côtés, nous voulons utiliser le théorème de similitude SSS.

Pour pouvoir appliquer ce théorème, nous devons trouver un rapport commun entre les côtés du triangle ABC et du triangle DEF.


Le rapport entre les côtés AB et DE est


ABDE=63=2:1


Le rapport entre les côtés AC et DF est


ACDF=42=2:1


Le rapport entre les côtés BC et EF est

BCEF=105=2:1


Puisque le rapport entre les côtés du triangle ABC et ses côtés respectifs sur le triangle DEF est constant, nous pouvons dire que

ABC~DEF


Similitude des polygones

Les polygones sont des formes planes qui ont trois côtés ou plus. Cela signifie qu'un triangle est également un polygone. Le concept de similitude se retrouve également dans d'autres polygones que les triangles.


En fait, la similitude des triangles est un cas particulier de la similitude des polygones.


Cependant, pour qu'il y ait similitude entre les polygones, deux conditions doivent être remplies :


1. Les angles correspondants de la paire en comparaison doivent être équivalents.

2. Les côtés correspondants de la paire en comparaison doivent avoir des proportions équivalentes.


Prouve que ces deux rectangles sont semblables.


Similitude, Une illustration sur les polygones avec similitude, StudySmarterUne illustration sur les polygones avec similitude, StudySmarter Original


Solution :

Les deux rectangles ont tous leurs angles internes comme des angles droits. Cela signifie que le premier critère qui dit que tous les angles correspondants doivent être égaux a été respecté.


Ensuite, nous devons confirmer que le rapport de leurs côtés correspondants est égal.

Le rapport des deux largeurs est


93=3:1

et le rapport des deux longueurs est


155=3:1

Exemples de similitudes en géométrie

Pour mieux comprendre le concept de similitude, voici quelques exemples.

Détermine la similitude entre les paires suivantes,

(a)

Similitude, Utilisation de la règle de l'angle, StudySmarterEn utilisant la règle de l'angle, StudySmarter Originals

(b)

Similitude En utilisant la règle de l'angle latéral, StudySmarterEn utilisant la règle de l'angle latéral, StudySmarter Originals


(c)

Similitude, Utilisation de la règle du côté, StudySmarterEn utilisant la règle de l'angle latéral, StudySmarter Originals


(d)

Similitude, Utilisation de la règle de l'angle droit-hypoténuse-côté, StudySmarterEn utilisant la règle de l'angle droit-hypoténuse-côté, StudySmarter Originals


Solution :

(a) En utilisant la règle de l'angle, nous pouvons dire que les deux triangles de la figure (a) sont similaires car, sachant que la somme des angles dans un triangle est de 180º, le troisième angle dans le premier triangle est donc de


180°-(63°+73°)=180°-136°=44°


Cela confirme que les deux triangles sont semblables puisque tous les angles correspondants sont égaux.


(b) Les deux triangles de la figure (b) ne sont pas semblables, bien que le rapport entre les côtés correspondants soit égal à 2:1, les angles correspondants entre eux sont différents et, à ce titre, en utilisant la règle de l'angle latéral, nous pouvons confirmer que les deux triangles ne sont pas semblables.


(c) La paire de la figure (c) n'est pas similaire parce que le rapport entre les deux côtés est de 2:1 alors que le rapport du troisième côté est de 5:3. En considérant la règle des côtés, le rapport de tous les côtés correspondants doit être équivalent, donc cette paire de triangles n'est pas similaire.


(d) La paire de la figure (d) est semblable parce qu'il s'agit de deux triangles droits et que le rapport des hypoténuses et des côtés opposés correspondants est de 1:4. Ceci est conforme à la règle de similitude angle droit-hypoténuse-côté.


Similitude - Points clés à retenir

  • Les figures sont similaires si elles ont la même forme.
  • Il existe quatre théorèmes de similitude pour les triangles : Angle-angle, angle latéral-côté, côté latéral-côté et angle droit-hypoténuse-côté.
  • Si deux triangles sont semblables, leurs côtés respectifs sont de longueur proportionnelle.
  • Pour deux triangles semblables ABC et DEF, on écrit Δ ABC ∼ Δ DEF.


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Gabriel Freitas

AI Engineer at StudySmarter

Gabriel Freitas is an AI Engineer with a solid experience in software development, machine learning algorithms, and generative AI, including large language models' (LLMs) applications. Graduated in Electrical Engineering at the University of São Paulo, he is currently pursuing an MSc in Computer Engineering at the University of Campinas, specializing in machine learning topics. Gabriel has a strong background in software engineering and has worked on projects involving computer vision, embedded AI, and LLM applications.

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