Exercices corrigés : Réciproque de la propriété de Thalès

Exercice 1 : Démontrer que deux droites sont parallèles (triangles emboîtés)

Soit un triangle $ABC$. Le point $M$ est sur $[AB]$ et le point $N$ est sur $[AC]$.
On donne : $AM = 2{,}4\text{ cm}$, $AB = 6\text{ cm}$, $AN = 3{,}6\text{ cm}$ et $AC = 9\text{ cm}$.
Les droites $(MN)$ et $(BC)$ sont-elles parallèles ? Rédiger la démonstration.

Exercice 2 : Contraposée : prouver que deux droites ne sont pas parallèles

Dans un triangle $ABC$, $M \in [AB]$ et $N \in [AC]$. On donne : $AM = 5\text{ cm}$, $AB = 12\text{ cm}$, $AN = 7\text{ cm}$ et $AC = 17\text{ cm}$.
Les droites $(MN)$ et $(BC)$ sont-elles parallèles ?

Exercice 3 : Configuration papillon : test de parallélisme

Les segments $[AB]$ et $[CD]$ se coupent en leur milieu commun $O$, avec $OA = OB = 4\text{ cm}$ et $OC = OD = 6\text{ cm}$.
Démontrer que les droites $(AC)$ et $(BD)$ sont parallèles.

Exercice 4 : Importance cruciale de l'ordre des points

Sur une droite $(d_1)$, on place les points $A, M, B$ dans cet ordre avec $AM = 3$ et $AB = 6$.
Sur une droite $(d_2)$ sécante à $(d_1)$ en $A$, on place $A, C, N$ dans cet ordre avec $AC = 4$ et $AN = 8$.
1. Calculer les rapports $\dfrac{AM}{AB}$ et $\dfrac{AC}{AN}$. Que remarque-t-on ?
2. Peut-on en déduire que $(MN) \parallel (BC)$ ? Expliquer pourquoi.

Exercice 5 : Application concrète : étagère horizontale

Un bricoleur monte une étagère en forme d'échelle contre un mur. Deux montants obliques se rejoignent au sommet $S$.
La traverse supérieure $[AB]$ a ses extrémités situées à $SA = 45\text{ cm}$ et $SB = 60\text{ cm}$.
La traverse inférieure $[CD]$ a ses extrémités situées à $SC = 75\text{ cm}$ et $SD = 100\text{ cm}$. Les points $S, A, C$ et $S, B, D$ sont dans le même ordre.
Les deux étagères $[AB]$ et $[CD]$ sont-elles bien parallèles ?

Exercice 6 : Vérification des traverses d'un portail

Sur un portail métallique, deux barres obliques se croisent en $O$.
On mesure $OA = 32\text{ cm}$, $OB = 48\text{ cm}$, $OC = 40\text{ cm}$ et $OD = 58\text{ cm}$. Les points $A, O, B$ et $C, O, D$ sont alignés dans cet ordre.
Les traverses $(AC)$ et $(BD)$ sont-elles parallèles ?

Exercice 7 : Nature d'un quadrilatère (trapèze)

Soit un quadrilatère $ABCD$ dont les diagonales $[AC]$ et $[BD]$ se coupent en $O$.
On donne : $OA = 18\text{ mm}$, $OC = 27\text{ mm}$, $OB = 14\text{ mm}$ et $OD = 21\text{ mm}$.
Démontrer que le quadrilatère $ABCD$ est un trapèze.

Exercice 8 : Problème complet : Réciproque de Pythagore et Réciproque de Thalès

Soit un triangle $ABC$ tel que $AB = 9\text{ cm}$, $AC = 12\text{ cm}$ et $BC = 15\text{ cm}$.
On place $M \in [AB]$ tel que $AM = 3\text{ cm}$, et $N \in [AC]$ tel que $AN = 4\text{ cm}$.
1. Démontrer que le triangle $ABC$ est rectangle en $A$.
2. Démontrer que les droites $(MN)$ et $(BC)$ sont parallèles.
3. En déduire la nature du triangle $AMN$.