Mathematiques · 3eme

Theoreme de Thales - proportionnalite dans les triangles — Entraînement Brevet 2026

10 questions corrigées avec explications détaillées pour maîtriser ce chapitre du Brevet.

📖L'essentiel à retenir

Le théorème de Thalès permet de calculer des longueurs dans des triangles lorsqu'on a des droites parallèles. Il établit une proportionnalité entre les côtés des deux triangles formés. On l'utilise dans deux configurations principales : la configuration 'papillon' et la configuration 'triangles emboîtés'. Il faut toujours vérifier que les droites sont bien parallèles avant d'appliquer le théorème.

🎯 Points clés

  • 1Configuration nécessaire : Pour appliquer le théorème, il faut deux droites sécantes coupées par deux droites parallèles, ce qui crée deux triangles.
  • 2Proportionnalité : Les rapports des longueurs des côtés correspondants des deux triangles sont égaux (exemple : AB/AC = AD/AE = BD/CE).
  • 3Réciproque : Si les rapports des longueurs sont égaux et si les points sont alignés dans le bon ordre, alors les droites sont parallèles.

📐 Formule / Règle

Si (d) // (d'), alors AB/AC = AD/AE = BD/CE (dans la configuration classique avec A, B, C et A, D, E alignés).

⚠️ Piège à éviter

Le piège classique est d'appliquer le théorème sans vérifier que les droites sont parallèles, ou de mal repérer les triangles et de prendre des côtés qui ne se correspondent pas. Toujours nommer clairement les triangles et vérifier l'alignement des points.

Questions-Réponses

1Dans la configuration de Thales classique avec deux droites paralleles coupant deux droites secantes, que peut-on affirmer ?

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Les rapports des longueurs sont egaux

Le theoreme de Thales affirme que lorsque deux droites paralleles coupent deux droites secantes, elles determinent des segments proportionnels. Concretement, si (d) // (d'), alors on a AM/AB = AN/AC = MN/BC. C'est cette propriete de proportionnalite qui permet de calculer des longueurs inconnues. Pour retenir: pensez a 'paralleles = proportions egales'.

2Sur la figure, (MN) // (BC). AM = 3 cm, AB = 9 cm et AN = 2 cm. Quelle est la longueur AC ?

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6 cm

D'apres le theoreme de Thales avec (MN) // (BC), on a AM/AB = AN/AC. On connait AM=3, AB=9 et AN=2. Donc 3/9 = 2/AC, soit 1/3 = 2/AC. En faisant le produit en croix: 1 × AC = 3 × 2, donc AC = 6 cm. Verifiez toujours que les points sont bien alignes dans le bon ordre (A, M, B et A, N, C).

3Dans quelle configuration le theoreme de Thales PEUT-IL s'appliquer ?

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Deux droites secantes coupees par deux droites paralleles

Le theoreme de Thales s'applique dans la configuration dite 'en papillon' ou 'en sablier': deux droites (secantes en un point A) sont coupees par deux droites paralleles. Cela cree deux triangles emboites (AMN et ABC par exemple). La condition essentielle est le parallelisme. Une astuce: dessinez toujours la configuration pour identifier les points alignes et les paralleles.

4On considere un triangle ABC. M appartient a [AB] et N appartient a [AC]. On sait que AM = 4 cm, MB = 2 cm, AN = 5 cm et NC = 2.5 cm. Que peut-on conclure ?

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(MN) est parallele a (BC) car AM/AB = AN/AC

Pour utiliser la reciproque du theoreme de Thales, on verifie si les points sont alignes dans le bon ordre (A, M, B et A, N, C) et si les rapports AM/AB et AN/AC sont egaux. Ici, AB = AM+MB = 4+2 = 6 cm, donc AM/AB = 4/6 = 2/3. AC = AN+NC = 5+2.5 = 7.5 cm, donc AN/AC = 5/7.5 = 2/3. Les rapports sont egaux, donc (MN) // (BC). Attention: la reciproque exige que les points soient dans le meme ordre.

5Sur la figure, (UV) // (ST). RU = 5 cm, RS = 8 cm et RT = 12 cm. Quelle est la longueur RV ?

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7.5 cm

Avec (UV) // (ST), le theoreme de Thales donne: RU/RS = RV/RT. On a RU=5, RS=8, RT=12. Donc 5/8 = RV/12. Par produit en croix: 8 × RV = 5 × 12, donc 8RV = 60, et RV = 60/8 = 7.5 cm. Pensez a bien ecrire les rapports avec les points dans le meme ordre: ici, partant du sommet R vers S et T.

6Que permet de demontrer la reciproque du theoreme de Thales ?

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Demontrer que deux droites sont paralleles

La reciproque du theoreme de Thales est un outil pour demontrer que deux droites sont paralleles. Si, dans une configuration ou les points sont alignes dans le bon ordre (par exemple A, M, B et A, N, C), on a l'egalite AM/AB = AN/AC, alors on peut conclure que (MN) // (BC). C'est l'inverse du theoreme direct qui, lui, part du parallelisme pour etablir des egalites de rapports. Retenez: 'egalite de rapports + points alignes dans le bon ordre => paralleles'.

7Dans un triangle ABC, la droite passant par le milieu de [AB] et le milieu de [AC] est:

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Parallele a (BC) et de longueur egale a la moitie de BC

C'est le theoreme de la droite des milieux. Si I est milieu de [AB] et J milieu de [AC], alors (IJ) // (BC) et IJ = BC/2. On peut le demontrer avec Thales: comme AI/AB = AJ/AC = 1/2, la reciproque de Thales donne (IJ) // (BC). Puis, le theoreme direct donne IJ/BC = AI/AB = 1/2, donc IJ = BC/2. C'est un resultat tres utile en geometrie.

8Sur la figure, (DE) // (BC). AD = 2 cm, DB = 3 cm et BC = 10 cm. Quelle est la longueur DE ?

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4 cm

Avec (DE) // (BC), on a AD/AB = DE/BC. Il faut d'abord calculer AB = AD + DB = 2 + 3 = 5 cm. Donc AD/AB = 2/5. On a donc 2/5 = DE/10. Par produit en croix: 5 × DE = 2 × 10, donc 5DE = 20, et DE = 20/5 = 4 cm. Une erreur frequente est d'utiliser AD/DB au lieu de AD/AB. Verifiez toujours que le denominateur correspond au cote entier du grand triangle.

9Pour appliquer le theoreme de Thales dans les triangles, une condition NECESSAIRE est:

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Que deux droites soient paralleles

La condition fondamentale pour appliquer le theoreme de Thales (dans sa version directe) est l'existence de deux droites paralleles coupant deux droites secantes. C'est cette hypothese de parallelisme qui permet de deduire l'egalite des rapports de longueurs. Sans cela, les rapports ne sont pas necessairement egaux. Pour la reciproque, la condition est l'egalite des rapports (et l'alignement des points) pour conclure au parallelisme.

10On considere la configuration ou (MN) // (BC). On donne AM = 6 cm, AB = 15 cm et MN = 4 cm. Quelle est la longueur BC ?

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10 cm

D'apres le theoreme de Thales avec (MN) // (BC), on a AM/AB = MN/BC. On connait AM=6, AB=15, MN=4. Donc 6/15 = 4/BC. Simplifions 6/15 = 2/5. Ainsi, 2/5 = 4/BC. Produit en croix: 2 × BC = 5 × 4, donc 2BC = 20, et BC = 20/2 = 10 cm. Conseil: simplifiez les fractions quand c'est possible pour faciliter les calculs.

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