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En géométrie plane, la loi des sinus affirme une relation de proportionnalité entre les longueurs et les sinus des angles d'un triangle. Sa démonstration repose sur la règle du produit en croix. Soit ABC un triangle du plan euclidien. Les longueurs des segments [BC], [CA] et [AB] sont notés a, b et c respectivement. On note, et les mesures des angles en A, B et C. Solution Brain Out Niveau 6 (triangles, pentagramme). Les notations sont indiquées sur la figure ci-contre. La longueur h de la hauteur issue de A peut se calculer de deux manières. Si H est le projeté orthogonal de A sur la droite ( BC), les relations métriques dans les triangles rectangles ABH et ACH donnent:. Le calcul des longueurs des autres hauteurs donne de même: et. La règle du produit en croix implique que ( a, b, c) est proportionnel a (loi des sinus). Cette loi est énoncée sous la forme. Dans le traité de géométrie d'Euclide, deux triangles ABC et A'B'C' du plan euclidien sont définis comme semblables s'ils ont mêmes mesures d'angles. La loi des sinus implique alors que les longueurs AB, BC, et CA sont proportionnelles à A'B', B'C' et C'A'.
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Démonstration Si trois points sont alignés, alors un des points peut se déduire d'une combinaison linéaire des deux autres, il est un de leurs barycentre. Si les suites de valeurs sont proportionnelles, alors pour deux points distincts i et j, on a: Puisque les points sont distincts, les valeurs x i et x j ne peuvent pas avoir la même valeur donc au moins une des deux est non nulle. Supposons que x i ≠ 0, nous avons alors: soit Nous avons évidemment Donc, le point M j est le barycentre des points O et M i affecté des poids respectif 1 (par exemple, mais n'importe quelle valeur convient) et x j / x i. Les points O, M i et M j sont donc alignés c. q. f. 🤔 Combien de triangles △ comptez-vous dans ces figures ? (niveau facile). d. Par extrapolation, une nouvelle mesure donnerait un couple ( x, y) qui correspondrait aux coordonnées d'un point de la droite (D). Il existe un réel k tel que tous les points de (D) sont exactement les points de coordonnées ( x, k × x). Autrement dit, un couple ( x, y) correspond aux coordonnées d'un point de (D) si et seulement si y = k × x.
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On peut donc identifier une situation de proportionnalité et calculer le coefficient de proportionnalité: prix unitaire de 4 €/kg pour les tomates, 10 min/km pour la randonnée. Le coefficient peut être indiqué à côté du tableau: ↓ × 4 ↑ ÷ 4 ↓ ÷ 10 ↑ × 10 Il est alors possible de résoudre des problèmes du type: « J'ai 10 €, quelle quantité de tomates puis-je acheter? » « J'ai besoin de 0, 5 kg de tomates, combien cela va-t-il me coûter? Combien de triangles dans cette figure 7. » « Quelle distance parcourt-on en une heure (60 min)? » 5? 0, 5 10? 60 Réponses: avec 10 €, on peut acheter 10 ÷ 4 = 2, 5 kg; l'achat de 0, 5 kg de tomates va coûter 0, 5 × 4 = 2 €; en une heure (60 min), on parcourt 60 ÷ 10 = 6 km, la vitesse est donc de 6 km/h.
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Enigme n°3: Combien y a-t-il de triangles dans cette figure? - YouTube
Voir aussi [ modifier | modifier le code] Articles connexes [ modifier | modifier le code] Loi proportionnelle Liens externes [ modifier | modifier le code] Alaeddine Ben Rhouma, « Master: Autour de la proportionnalité », INSMI, sur HAL, 2015 Portail des mathématiques
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