une ligne de niveau : l`ensemble des points m tels que
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une ligne de niveau : l`ensemble des points m tels que
UNE LIGNE DE NIVEAU : L'ENSEMBLE DES POINTS M TELS QUE AMB = 70° OUTIL Un logiciel de géométrie dynamique. Soient deux points A et B. Où sont situés les sommets des angles de mesure 70° tels que les côtés passent par A et B ? C'est cette recherche qui t'est proposée dans cette activité. Partie I. Découvrir l'ensemble des points 1. Construis un segment [AB] à l'aide d'un logiciel de géométrie dynamique. 2. Place, à différents endroits de la figure mais du même côté de AEB = 70°, la droite (AB), des points E, F, G, H, I et J tels que AFB = 70°... . Essaie d'être le plus précis possible en affichant la mesure des angles. 3. Comment semblent être placés les points E, F, ...,J ? Fais une construction pour étayer cette hypothèse. 4. De la même façon, construis des points de l'autre côté de la droite (AB), toujours avec un angle de 70°. Que remarques-tu ? Était-ce prévisible ? Partie II. Des éléments de démonstration = 70° puis AEB tel que AEB 1. Sur une feuille, trace un angle construis le cercle ( ) circonscrit au triangle AEB. Soit O le centre de ce cercle. 2. Si F est un point du cercle ( ) situé du même côté de (AB) que ? Pourquoi ? E, combien vaut AFB 3. On suppose qu'il existe un point P situé du même côté de (AB) = 70°. que E, qui n'appartient pas au cercle ( ) et tel que APB Soit H le point d'intersection de (AP) et l'arc de cercle ( ). AHB ? Est-ce possible ? Qu'en déduis-tu forcément Combien vaut pour le point P ? REMARQUE C'est ce qu'on appelle un raisonnement par l'absurde. AOB ? 4. Combien mesure l'angle 5. Quelle est la nature du triangle AOB ? Déduis-en la mesure des et OBA . angles OAB 3e G4 – Angles et polygones Ligne de Niveau Ligne de niveau.odt http://mutuamath.sesamath.net Partie III. Construction précise de l'ensemble des points M tels que AMB = 70°. 1. Trace sur papier un segment [AB] de longueur 5 cm. 2. À l'aide des résultats de la Partie II. question 4., construis précisément le centre du cercle puis l'arc de cercle contenant les AMB = 70°. points M d'un côté de [AB] tels que REMARQUE Cet ensemble de points s’appelle une ligne de niveau. 3. Place un point sur cet arc de cercle et vérifie avec ton rapporteur que la mesure de l'angle est bien celle attendue. 4. Reprends les questions 1. 2. et 3. avec un logiciel de géométrie dynamique. Procède de la même façon pour les points de l'autre côté de [AB]. Partie IV.Et si l'angle est droit ou obtus ? 1. Que se passe-t-il si l'angle est droit ? Dans ce cas précis, sur quel cercle se trouvent les points M et quel théorème permet de l'affirmer ? INDICATION Pense à utiliser les théorèmes de 4e sur les triangles rectangles ! 2. Construis, avec un logiciel de géométrie dynamique, le lieu des AMB = 120°. Que remarques-tu ? points M tels que 3. Que penses-tu AMB = 180° ? 4. Que penses-tu AMB = 0° ? de l'ensemble l'ensemble des des points points M M tels tels que que 5. Que peux-tu dire de l'ensemble des points M tels que AMB = 130°ou AMB = 50° ? 3e G4 – Angles et polygones Ligne de Niveau Ligne de niveau.odt http://mutuamath.sesamath.net Projet MutuaMath : http://mutuamath.sesamath.net Copyright (c) 2009 Auteur original : Prénom Nom. Ce document est sous licence Creative commons : http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/fr/ Vous êtes libre de reproduire, distribuer, communiquer cette création au public, de modifier cette création à condition de citer le nom de l'auteur original et l'adresse du site Mutuamath. Si vous modifiez, transformez ou adaptez cette création, vous n'avez le droit de distribuer la création qui en résulte que sous un contrat identique à celui-ci. Scénario d'usage Phase Rôle du professeur Tâche de l'élève durée collective individuelle en groupe http://mutuamath.sesamath.net Nom activité Ligne_de_niveau.odt 4e N5 - Équations Côté professeur Fiche Mutuamath : adresse de la page de l'activité. Fiche d'identification : Objectifs : – Découvrir un lieu de point et ses propriétés géométriques (en particulier la symétrie) ; – Démontrer en partie les éléments observés ; – Utiliser ces démonstrations pour construire précisément ce lieu sur papier et avec le logiciel ; – Étendre la réflexion en faisant varier la ligne de niveau et observer ces variations. Prérequis : – Bonne connaissance d'un logiciel de géométrie dynamique ; – Avoir traité en classe le théorème de l'angle inscrit et de l'angle au centre. Mots clés : Compétences du programme : Compétences du socle : B2I : Thème de convergence : Intentions : Cette activité peut être vue comme la généralisation du théorème de 4e qui dit que tout triangle rectangle est inscrit dans un demi-cercle et réciproquement. Que se passe-t-il pour des triangles ayant un angle constant qui n'est pas égal à 90° ? On peut aussi présenter l'activité de façon concrète. Si on regarde un mur avec des œillères permettant un angle de vue de 70°, quelles sont toutes les positions où le mur prendra exactement tout le champ de vision. Cela peut être visualisé avec une animation (voir ci-dessus) L'activité en détail : On peut "passer" toute la partie 2 qui consiste à faire la démonstration. Cependant, les résultats de cette partie permettent de faire la construction de la partie 3. Les prolongements : http://mutuamath.sesamath.net Nom activité Ligne_de_niveau.odt 4e N5 - Équations http://mutuamath.sesamath.net Nom activité Ligne_de_niveau.odt 4e N5 - Équations Correction http://mutuamath.sesamath.net Nom activité Ligne_de_niveau.odt 4e N5 - Équations