Exercice de géométrie de 3è du Lebossé Hémery

Bonjour à tous
C'est mon premier post et donc je ne suis pas sûr que mon message soit bien en phase avec les attentes du forum.
J'ai lu la charte qui précise que tous les niveaux sont acceptés, donc je me lance avec un exercice d'application du théorème de Thalès issu des célèbres livres de Lebossé Hémery niveau 3è.
Je précise que je suis un adulte sans aucune compétence en mathématiques (vous l'aviez sans doute deviné), qui se replonge dans de vieux ouvrages scolaires.
Voici l'énoncé du problème.

Soit un triangle ABC, on désigne par D, E, F les pieds des hauteurs issues de A, B et C et par H l'orthocentre. Soit P l'intersection de AD et EF.
1 - Montrer que la hauteur BE est bissectrice de l'angle DEF
2 - Montrer que EP/ ED = AP/ AD = HP/ HD

Je m'excuse de ne pas encore maîtriser la typologie pour écrire proprement les équations, notamment les angles.
Voici comment j'essaie de résoudre le problème.

1 - Dans le quadrilatère convexe AFHE, les angles AFH et HEA sont droits et opposés => AFHE est un quadrilatère inscriptible.
Pour les mèmes raisons, le quadrilatère convexe CDHE est inscriptible.
AFHE inscriptible => le quadrilatère croisé AHEF est également inscriptible => les angles FEH et FAH sont égaux. De mème, les angles AFE et EHA sont égaux.
De la même façon, CDHE inscriptible => CDEH est un quadrilatère croisé inscriptible => les angles DEH et DCH sont égaux. De même les angles EHC et EDC sont égaux.
Or l'angle B = 90-BCF et B = 90-BAD donc les angles BCF et BAD sont égaux => les angles DCH et FAH sont égaux => les angles FEH et DEH sont égaux : cqfd

2 - En traçant la parallèle à la bissectrice BE passant par D, on détermine K à l'intersection de cette parallèle avec la droite FE.
D'après le théorème de Thalès, on peut donc dire : HP / HD = EP / EK
Or EK = ED car le triangle DEK est isocèle
on obtient donc HP / HD = EP / ED

En revanche, je ne parviens pas à montrer que HP/ HD = AP/ AD
Merci pour votre aide, en espérant ne pas avoir été trop illisible.104048

Réponses

  • Bonsoir fjbd, et bienvenue sur ce forum !
    J'en suis à peu près au même niveau que toi, malgré mes quelques années d'ancienneté ici ...
    Je dispose moi aussi d'une édition du Lebossè-Hémery de troisième, celle de 1948, la quatrième. Je pense que ce n'est pas la même que la tienne, car l'énoncé de cet exercice, le n° 72 dans la leçon sur le théorème de Thalès, est un peu différent pour la deuxième question : "comparer les rapports AP/AD et HP/HD".
    Pour cette question, d'ailleurs, la réponse est donnée, dans mon édition ... juste en face sur la page précédente ! C'est la remarque finale de ce chapitre, appliquée au triangle PED ...
    Quant à tes démonstrations, elles me semblent correctes, pour autant que puisse en juger ... Le seul point sur lequel tu passes un peu rapidement, même si c'est évident, c'est quand tu mentionnes la nature isocèle du triangle EDK, mais rassure-toi, les autres lecteurs auront mentalement complété comme moi !
    Bien cordialement
    JLB
  • Mon cher Fjbd
    La deuxième question est une question de cours, conséquence de la première question a priori plus difficile.
    Tu connais les bissectrices intérieure et extérieure en $E$ du triangle $PED$!
    Amicalement
    Pappus
  • 1
    Les angles HEF et HAF sont égaux car ce sont des angles inscrits dans la cercle de diamètre [AH] qui interceptent le même arc.
    Les angles DEH et DCH sont égaux car ce sont des angles inscrits dans la cercle de diamètre [CH] qui interceptent le même arc.
    En déduire que les angles HEF et HAF sont égaux car ils ont même complément, l'angle B.
    2
    En division harmonique avec Pappus... (cours de seconde dans les années 50 ?)
  • Bonsoir à tous
    Voici le théorème du cours auquel je fais allusion.
    Les droites $AI$ et $AJ$ sont les bissectrices intérieure et extérieure de l'angle $\widehat{BAC}$. On a alors:
    $$\dfrac{AB}{AC}=\dfrac{IB}{IC}=\dfrac{JB}{JC}\qquad\ $$
    Etait-il enseigné en Troisième?
    Certainement en Seconde, en tout cas!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus104060
  • Il y a plusieurs dizaines d'années que ce théorème a disparu des manuels de mathématiques du collège. Il n'apparait pas même dans les exercices sur le théorème de Thalès. Je ne l'y ai jamais croisé en 25 ans.

    Fut un temps, il était enseigné en troisième.

    De toute façon, dans le dernier programme, ce sont même les bissectrices qui ont subi un mauvais sort.
  • Mon cher Eric
    C’est bien ce que je dis!
    On se contente d’ânonner l’axiome de Thalès ad nauseam!
    Pas question de l’appliquer à quoique ce soit!
    Ce serait antirépublicain!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonjour,
    juste pour dire que le résultat de la première question est de Philippe Naudé en 1737...

    Pour la seconde question, d'Euclide d'Alexandrie...à préciser dans ses Elements.

    Sincèrement
    Jean-Louis
  • Bonjour à tous
    J'ai retrouvé dans le foutoir de ma yourte un Lebossé-Hémery de la classe de Quatrième, programme 1947 que j'ai sans doute dû acheter dans une braderie non loin de mes yacks tutélaires.
    Je vous lis l'intitulé de la vingt-troisième leçon, page 252:
    Applications du théorème de Thalès
    Vous vous rendez compte!
    On avait l'audace, il y a soixante-treize ans de trouver des applications au théorème de Thalès en classe de Quatrième, de les proposer à l'enseignement et d'en faire tout un chapitre.
    Et devinez les premières applications?

    Article 171
    La bissectrice intérieure d'un angle d'un triangle partage le côté opposé en segments additifs proportionnels aux côtés adjacents.
    Article 172
    La bissectrice extérieure d'un angle d'un triangle partage le côté opposé en segments soustractifs proportionnels aux côtés adjacents.


    J'aime bien le charme désuet des segments additifs et soustractifs.
    On aurait pu trouver cette formulation dans un ouvrage de géométrie du dix-septième siècle.

    Mais ce livre nous offre des renseignements sur l'histoire de notre enseignement en général.
    Sur la page de garde, on peut lire un tampon:
    Ecole de filles
    Cours Complémentaire
    d'Enseignement Général
    Rue Edouard Herriot
    MAISONS-ALFORT
    Et dessous ce tampon:
    Pacheco M. 1959-1960
    Tonnellier Nicole 1960-1961
    Le Peron Danielle 60-61

    Aujourd'hui les écoles de filles ont fort heureusement disparu!
    Mais qu'apprennent-elles exactement?
    Peut-être la langue française mais quand on voit les monstruosités orthographiques de la plupart des dialogues de ce forum, je n'en suis pas sûr et en tout cas certainement pas la géométrie qui est devenue une langue morte!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Et le Commissaire de 1932 parle de similitudes indirectes !!!
  • Merci à Pappus, Jelobreuil, Dasson, Eric pour votre accueil, votre bienveillance et votre aide.

    L'application du théorème de Thalès à la bissectrice externe était bien dans le cours de 3è du Hémery Lebossé, juste après l'application à la bissectrice interne.
    Merci aussi à Jean-Louis pour son commentaire historique.

    Amicalement,
    fjbd
  • Bonsoir

    Pour le théorème cité par pappus :

    $A,B,C\simeq\left[\begin{array}{c} 1\\ 0\\ 0\end{array}\right],\left[\begin{array}{c} 0\\ 1\\ 0\end{array}\right],\left[\begin{array}{c} 0\\ 0\\ 1\end{array}\right].$




    $\dfrac{AB}{AC}=\dfrac{IB}{IC}=\dfrac{JB}{JC}\ =\dfrac{c}{b}.$

    Amicalement104120
  • Donc pour finir l'exercice sur l'application du théorème de Thalès au cas de la bissectrice externe :

    AE est bissectrice externe de l'angle PED
    On construit la parallèle à AE passant par P (elle coupe DE en L)

    Dans le triangle AED, on applique le théorème de Thalès et on obtient: AP/ AD = EL / ED
    Or le triangle PEL est isocèle avec EP = EL (je ne le démontre pas mais cela vient des égalités d'angles déduites des sécantes EP et EL coupant deux droites parallèlles et de PE bissectrice externe de PED)
    donc AP/ AD = EP / ED

    On avait montré précédemment que EP / ED = HP/ HD
    => AP/ AD = EP/ ED = HP/ HD104184
  • On déplore ici et ailleurs l'appauvrissement des programmes de géométrie donc la pauvreté des exercices avec démonstration.
    En lisant ce fil, il m'a semblé qu'il était encore possible de proposer un tel exercice qui utilise le théorème de Thalès et des bissectrices (même si ce n'est plus "au programme"!).
    Un essai:

    Info pour les cliqueurs responsables: tout gratuit (non rémunéré).
    Attention pour les âmes sensibles: c'est du Lebossé qui bouge et c'est en couleur !
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