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Rêves Vision
Troisième

Hauteur d'un arbre grâce à son ombre

Énoncé

Pour estimer la hauteur d'un arbre sans grimper, on plante un piquet vertical à côté de lui et on mesure les ombres au même instant. Les rayons du soleil étant parallèles, on obtient la configuration de Thalès suivante : le point AA est l'extrémité des deux ombres, MM est le pied du piquet, BB le pied de l'arbre, NN le sommet du piquet et CC le sommet de l'arbre. Ainsi (MN)(BC)(MN) \parallel (BC), les points AA, MM, BB sont alignés (sur le sol) et les points AA, NN, CC sont alignés (le long du rayon). On mesure l'ombre du piquet AM=0,9AM = 0{,}9 m, l'ombre de l'arbre AB=7,2AB = 7{,}2 m et la hauteur du piquet MN=1,5MN = 1{,}5 m. Calculer la hauteur BCBC de l'arbre.
A B C M N
A = bout des ombres, (MN) = piquet, (BC) = arbre, (MN) parallèle à (BC) (schéma non à l'échelle)

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. Reconnaître la configuration de Thalès

    Le piquet (MN)(MN) et l'arbre (BC)(BC) sont tous deux verticaux, donc (MN)(BC)(MN) \parallel (BC). Les droites (AB)(AB) (le sol) et (AC)(AC) (le rayon du soleil) sont sécantes en AA, avec M[AB]M \in [AB] et N[AC]N \in [AC] : on est dans une configuration triangle. Le théorème de Thalès s'applique.
  2. 2. Écrire l'égalité des rapports

    D'après le théorème de Thalès : AMAB=ANAC=MNBC.\dfrac{AM}{AB} = \dfrac{AN}{AC} = \dfrac{MN}{BC}. On garde les deux rapports qui contiennent les longueurs connues et l'inconnue BCBC : AMAB=MNBC.\dfrac{AM}{AB} = \dfrac{MN}{BC}.
  3. 3. Remplacer par les valeurs connues

    On remplace : 0,97,2=1,5BC.\dfrac{0{,}9}{7{,}2} = \dfrac{1{,}5}{BC}.
  4. 4. Résoudre par un produit en croix

    Le produit en croix donne 0,9×BC=7,2×1,50{,}9 \times BC = 7{,}2 \times 1{,}5, donc BC=7,2×1,50,9=10,80,9=12BC = \dfrac{7{,}2 \times 1{,}5}{0{,}9} = \dfrac{10{,}8}{0{,}9} = 12 m. L'arbre mesure donc 12 m de haut.
Réponse finale
BC=7,2×1,50,9=12 mBC = \dfrac{7{,}2 \times 1{,}5}{0{,}9} = 12 \text{ m}

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