Des triangles d'or et d'argent

Modifié par Clemni

On considère un pentagone régulier \(\text{ABCDE}\) de côté \(1\).
On trace la diagonale \(\text{[AC]}\) et la diagonale \(\text{[BD]}\). Soit \(\text{H}\) leur point d'intersection.
On trace la diagonale \(\text{[BE]}\). Soit \(\text{K}\) son point d'intersection avec la diagonale \(\text{[AC]}\).

1. Déterminer la mesure en degrés de l'angle \(\widehat{\text{BAC}}\) et de l'angle \(\widehat{\text{ABE}}\).
2. Justifier que les triangles \({\text{ABK}}\) et \({\text{BHC}}\) sont égaux, puis que le triangle \({\text{BKH}}\) est isocèle et que \(\widehat{\text{KBH}}=36°\).
3. En déduire que le triangle \({\text{ABH}}\) est isocèle avec \(\widehat{\text{KBH}}=\widehat{\text{BAH}}\).
4. Les triangles \({\text{BAH}}\) et \({\text{HBK}}\) sont donc semblables. Établir \(\dfrac{1}{\text{BH}}=\dfrac{\text{BH}}{1-\text{BH}}\).
5. Soit \(a=\text{BH}\), démontrer que l'on a \(a^2+a-1=0\).
La solution positive de cette équation est \(\dfrac{-1+\sqrt{5}}{2}\).
6. Démontrer que \(\text{AC}=\dfrac{1+\sqrt{5}}{2}\). Ce nombre s'appelle nombre d'or et se note, usuellement, avec la lettre \(\phi\). Établir que le triangle \(\text{ABC}\) est isocèle de base \(\phi\) et de côté \(1.\)
7. Établir que le triangle \(\text{EBD}\) est isocèle de base \(1\) et de côté \(\phi.\)

On a établi le résultat suivant.

Propriété 
Dans un pentagone régulier de côté \(1\), toute diagonale mesure \(\phi\).

Et on a identifié deux triangles isocèles particuliers.
Le triangle d'or

Le triangle d'argent

Source : https://lesmanuelslibres.region-academique-idf.fr
Télécharger le manuel : https://forge.apps.education.fr/drane-ile-de-france/les-manuels-libres/mathematiques-premiere-techno-sti2d-std2a ou directement le fichier ZIP
Sous réserve des droits de propriété intellectuelle de tiers, les contenus de ce site sont proposés dans le cadre du droit Français sous licence CC BY-NC-SA 4.0