NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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Géométrie

 

 

INDEX

GÉOMÉTRIE 

Quadrilatère

Carré

Losange

Trapèze

Parallélogramme

Rectangle

 

Sommaire de cette page

>>> Caractéristique

>>> Propriétés

>>> Périmètre constant

>>> Compter les rectangles en ligne

>>> Compter les rectangles en surface

 

 

Caractéristiques

 

Rectangle

*    Parallélogramme dont les angles sont droits.
           Il suffit que l'un d'entre eux soit droit.

*    Quadrilatère dont les angles sont droits.
           Il suffit que trois d'entre eux soient droits.

*    Trapèze dont les angles sont droits.

           Il suffit que trois d'entre eux soient droits.

Mesures



*    Périmètre:           P = 2 (L + l)

*    Aire:                     A = L . l

*    Diagonale:          D² = L² + l²  

 

Types de rectangles

*    Un carré est un rectangle dont les côtés ont tous même mesure.

*    Un rectangle doré est un rectangle dont le rapport longueur sur largeur vaut le nombre d'or.

 

Voir Rectangle dans le DicoMot Maths

 

Propriétés

 

*    Diagonales: elles se coupent en leur milieu (O) et elles ont même mesure. Réciproquement: un quadrilatère possédant cette propriété est un rectangle.

*    Un rectangle est formé de:

*      deux triangles rectangles égaux réunis par leur hypoténuse.

*      quatre triangles isocèles, deux à deux égaux, réunis par leur sommet.

*    Un rectangle est inscriptible dans un cercle. Les diagonales sont des diamètres de ce cercle.

*    Rappel: Le triangle DAB dont un des côtés est un diamètre et le sommet A est sur le cercle, alors l'angle en A est droit. Vrai pour les trois autres angles.

 

Périmètre constant

 

*    Quel est le périmètre de ces figures (polygones) en bleu?
Quel est le plus grand?

 

 

*    Observez que  toutes les marches d'escalier, en les projetant sur les côtés, reconstituent les côtes du rectangle. Le périmètre de ces figures (polygones à angles droits) est égal à celui du rectangle soit 2 (L + l).

 

 

Compter les rectangles en ligne

 

*    Combien forme-t-on de rectangles en mettant des rectangles identiques à la queue-leu-leu, comme des dominos.

*    En ajoutant un rectangle au premier, il y deux rectangles de base et un rectangle plus grand formé de la concaténation des deux.

*    Ici un rectangle de base mesure 3 en longueur. on note 13.

 

 

*    On observe que chaque fois qu'un rectangle est ajouté, il se crée 1 nouveau rectangle de chaque sorte existant et un nouveau couvrant l'ensemble.

*    La quantité de rectangle formé avec n rectangles de base est égale à la somme des nombres de 1 à n, soit: 1/2 n (n+1).

                     Exemple: pour n = 5 => 1/2 5 x  6   = 15

 

 

Compter les rectangles en surface

 

*    Combien forme-t-on de rectangles en mettant des rectangles identiques sur un  quadrillage.


 

 

*    L'observation ne permet pas d'intuiter la formule comme ci-dessus. La formulation fait appel à la théorie du dénombrement.

 

*    Soit L colonnes (verticales) et C lignes (horizontales) pour le rectangle considéré (marron).

*    Un rectangle (bleu) est formé avec deux lignes verticales et deux lignes horizontales.

*    Combien avons-nous de possibilités de choisir 2 lignes verticales parmi toutes les lignes du rectangle considéré (marron).

*    Ce rectangle possède L colonnes, soit L+1 lignes verticales. j'en choisis deux. Choix de 2 parmi L+1:

 

*    Même chose en horizontal

 

*    Les deux choix étant indépendant l'un de l'autre, la totalité des possibilités est égal au produit des possibilités.

 

 

*    Exemple: L = 2 et C = 3 => P = 1/4 x 3x2  x 3 x4 = 18

 

Quantité de rectangles selon les valeurs de L et C

 

 

 

Suite

*   Rectangle d'or (1/2)

*   Rectangle d'or (2/2)

*   Rectangles emboîtés

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