Théorème de Thalès Entraînement

L’ombre du lampadaire

Durée estimée
15 minutes
Difficulté
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Objectifs travaillés

Un lampadaire de $5$ m de haut éclaire une personne mesurant $1{,}5$ m. La personne se tient à $7$ m du pied du lampadaire.

On note $L$ le sommet du lampadaire, $B$ son pied, $H$ la tête de la personne, $F$ ses pieds et $S$ le bout de son ombre sur le sol.

Schéma d'un lampadaire éclairant une personne, avec l'ombre projetée au sol. Le rayon lumineux va de L à S en passant par H

Partie 1 : Calculer la longueur de l'ombre $FS$.
Partie 2 : Déterminer à quelle distance du lampadaire la personne doit se placer pour que son ombre mesure exactement $4{,}5$ m.

Déroulement pas à pas (Correction et Indices)

Étape 1 :

Les segments $[BL]$ (lampadaire) et $[FH]$ (personne) sont tous les deux perpendiculaires au sol.

Pourquoi les droites $(BL)$ et $(FH)$ sont-elles parallèles ?

  • (Incorrect) Elles ont la même longueur
  • (Correct) Elles sont toutes les deux perpendiculaires à une même droite (le sol)
  • (Incorrect) Le rayon lumineux les relie
Étape 2 :

Les droites $(BL)$ et $(FH)$ sont parallèles, coupées par deux sécantes : le sol $(BS)$ et le rayon lumineux $(LS)$.

Quelle est l'égalité de rapports donnée par le théorème de Thalès ?

  • (Incorrect) $\dfrac{SF}{SB} = \dfrac{BL}{FH}$
  • (Incorrect) $\dfrac{BF}{SB} = \dfrac{FH}{BL}$
  • (Correct) $\dfrac{SF}{SB} = \dfrac{FH}{BL}$
Étape 3 :

Calculer la longueur de l'ombre $SF$.

$SF = $ [[sf]] m

Étape 4 :

La personne veut maintenant que son ombre mesure exactement $4{,}5$ m. On note $d$ la nouvelle distance entre la personne et le pied du lampadaire.

Quelle équation permet de trouver $d$ ?

  • (Incorrect) $\dfrac{d}{4{,}5 + d} = \dfrac{1{,}5}{5}$
  • (Incorrect) $\dfrac{4{,}5}{d} = \dfrac{1{,}5}{5}$
  • (Correct) $\dfrac{4{,}5}{4{,}5 + d} = \dfrac{1{,}5}{5}$
Étape 5 :

Résoudre l'équation $\dfrac{4{,}5}{4{,}5 + d} = \dfrac{1{,}5}{5}$ pour trouver $d$.

$d = $ [[dist]] m