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Plan de terrain de basket : prouver que deux lignes sont parallèles

Énoncé

Sur le plan d'un terrain de basket, on étudie deux lignes droites tracées au sol : la ligne de lancer franc (L1)(L_1) et la ligne de fond (L2)(L_2). Une ligne médiane (m)(m) traverse les deux et joue le rôle de sécante. Au croisement avec (L1)(L_1), la médiane forme un angle de 72°72°. Au croisement avec (L2)(L_2), elle forme un angle w^\widehat{w} qui est adjacent supplémentaire à l'angle correspondant de 72°72° : on lit w^=108°\widehat{w} = 108°. Démontrer que les lignes (L1)(L_1) et (L2)(L_2) sont parallèles.
Besoin d'un coup de pouce ?
  1. On cherche à prouver le parallélisme : il faut comparer deux angles correspondants. Mais sur (L2)(L_2), l'angle donné (108°108°) n'est pas tout de suite le bon : c'est son voisin.
  2. L'angle w^=108°\widehat{w} = 108° et l'angle correspondant cherché sont adjacents et forment un angle plat : ils sont supplémentaires, donc leur somme fait 180°180°.
  3. Calcule l'angle correspondant : 180°−108°=72°180° - 108° = 72°. Compare-le ensuite au 72°72° de (L1)(L_1), puis conclus avec : « deux angles correspondants égaux, donc les droites sont parallèles ».

Mode élève : cherche d'abord par toi-même (les coups de pouce sont là pour t'aider), puis passe en vue « Corrigé » pour vérifier.

Voir le corrigé détaillé
  1. 1. Comprendre la situation

    On veut démontrer que (L1)(L_1) et (L2)(L_2) sont parallèles. On dispose d'un angle de 72°72° sur (L1)(L_1), mais sur (L2)(L_2) on connaît d'abord l'angle w^=108°\widehat{w} = 108°, qui n'est pas directement l'angle correspondant : il en est le voisin sur la même droite. Il faut donc d'abord retrouver l'angle correspondant sur (L2)(L_2).
  2. 2. Calculer l'angle correspondant sur $(L_2)$

    Sur la droite (L2)(L_2), l'angle correspondant c^\widehat{c} et l'angle w^=108°\widehat{w} = 108° sont adjacents et forment ensemble un angle plat : ils sont donc supplémentaires, c'est-à-dire que leur somme vaut 180°180°. On a donc c^+108°=180°\widehat{c} + 108° = 180°, d'où c^=180°−108°=72°\widehat{c} = 180° - 108° = 72°. L'angle correspondant sur (L2)(L_2) mesure donc 72°72°.
  3. 3. Comparer les deux angles correspondants

    Sur (L1)(L_1), la médiane forme un angle de 72°72°. Sur (L2)(L_2), l'angle correspondant vaut aussi c^=72°\widehat{c} = 72°. On a donc deux angles correspondants égaux : 72°=72°72° = 72°.
  4. 4. Conclure en citant la propriété

    Or, si deux angles correspondants sont égaux, alors les droites sont parallèles. Comme les deux angles correspondants formés par (L1)(L_1), (L2)(L_2) et la médiane (m)(m) sont égaux à 72°72°, on applique cette propriété. Donc les lignes (L1)(L_1) et (L2)(L_2) du terrain sont parallèles.
  5. 5. Vérifier la cohérence

    Sur un vrai terrain de basket, la ligne de lancer franc et la ligne de fond sont effectivement tracées parallèles : le résultat trouvé est donc cohérent avec ce que l'on observe sur le plan.
Réponse finale
c^=180°−108°=72°=72° (correspondants eˊgaux), donc (L1)∥(L2)\widehat{c} = 180° - 108° = 72° = 72° \text{ (correspondants égaux), donc } (L_1) \parallel (L_2)

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