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Édition du: 02/11/2023

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Brèves de Maths

 

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Théorème de la double échelle

Théorème des quatre échelles

 

Déterminer le point de croisement de deux demi-droites obliques reposant sur deux murs verticaux se faisant face, à la façon de deux échelles.

 

 

Sommaire de cette page

>>> Croisement de barres obliques

>>> Théorème de Stengel

>>> Milieu de l'échelle sur un mur

>>> Deux échelles sur murs

Débutants

Géométrie

 

Glossaire

Géométrie

 

 

Croisement de barres obliques

haut

 

Deux barres obliques (Cross ladder theorem)

Deux parois parallèles (verticales ou non) de hauteur x et y.
Deux segments verts.

Hauteur h ?

 

Propriété

Théorème de Thalès

Somme

Division par h

 

Théorème de la double échelle

 

Propriété vraie quelle que soit la longueur a.

Vraie aussi si les murs sont obliques, mais restant parallèles.

Voir Moyenne harmonique (air de famille)

 

Quatre barres obliques (Double cross ladder theorem)

Deux parois verticales de hauteur x et y.
Quatre barres droites vertes rejoignant les points d'altitude x, y u et v.

Relation entre les altitudes de croisement a, b, c, et d ?

 

Propriété

En appliquant le théorème des "échelles croisées"

 

Théorème des quatre échelles

 

Voir Brève 37-727  / Brève 55-1085

 

 

Illustrations

Cas de droites obliques

Solution en nombres entiers

 

 

Théorème de Stengel

haut

 

Construction

Un triangle quelconque.
Deux segments (verts) issus de deux sommets

Quatre segments parallèles a, b, c et d (rouges).

 

Théorème


 

 

 

Milieu de l'échelle sur un mur

haut

 

Construction

Un mur et une échelle de longueur L.
Penchée, elle descend d'une longueur g et elle s'écarte du mur d'une longueur d.

On connait d = 70 et g = 10, quelle est la longueur de l'échelle

 

Calculs (application du théorème de Pythagore)

 

 

Milieu de l'échelle

Quel est le lieu du milieu de l'échelle en fonction de d ?

Le dessin GeoGebra montre qu'il s'agit d'un quart de cercle

 

Piste

On note que l'abscisse du point M vaut la moitié de d. On calcule l'ordonnée avec le théorème de Pythagore.

 

 

Deux échelles sur murs

haut

 

Construction

Deux maisons et deux échelles de même longueur posées sur le sol au même endroit et rejoignant le toit de chaque maison avec des angles de (60° et 30°) et aussi (75° et 45°).

Relations entre les longueurs: h et g et entre a et b ?

 

Calculs

 

Exemple numérique (75°, 45°; voir figure)

h / g = 7,466 / 5,465 = 1,366 …

a / b = 2 / 5,465 = 0,366 …

 

Cas des angles (75°, 45°)

 

Exemple numérique

Quelle que soit la distance au sol, les deux angles donnés imposent un rapport constant entre les segments verts tout comme entre les segments roses.

 

 

 

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Voir

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*      Traversée de la rivière

Sites

*      Problème des deux échelles – Wikipédia

*      Crossed Ladders Theorem – Wolfram MathWorld

*      Double cross ladder Theorem – Relish Maths – Vidéo

*      A litany of ladders: easy problems with hard solutions – Alasdair McAndrew

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http://villemin.gerard.free.fr/Geometri/Echelle.htm