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Fashion GeekMaths · 4 étapes

Deux secrets de triangles, prouvés par le soleil et l’eau

Thalès et Pythagore ont plus de 2 500 ans. On les apprend comme des formules, mais ce sont d’abord des phénomènes qu’on peut voir : des ombres qui grandissent ensemble, de l’eau qui remplit pile un carré. Regarde, manipule, puis entraîne-toi.

Les deux lois que tu vas voir

Thalès Même soleil, mêmes angles : les ombres sont proportionnelles aux hauteurs.

Pythagore Dans un triangle rectangle, a² + b² = c².

Commencer30 à 45 min · dès le collège
Sur une terrasse de marbre face à la mer Égée, Thalès plante son bâton : son ombre forme un triangle sur les dalles. Assis à côté, Pythagore lui montre sa tablette où sont gravés un triangle et trois carrés.
Thalès et Pythagore
De Samos à Gizeh

Deux savants grecs, un même voyage

Il y a 2 500 ans, sur la côte d’Ionie, deux hommes ont compris que les triangles cachent des lois. L’un les a trouvées dans les nombres, l’autre dans les ombres.

Portrait peint de Thalès de Milet, barbe courte, son bâton à fanion bleu à la main.Milet · vers 625 – 547 av. J.-C.

Thalès

« Le plus sage, c’est le temps. »

Marchand et astronome, il aurait prédit une éclipse de soleil, puis mesuré la grande pyramide avec un simple bâton. Le pharaon Amasis, dit-on, en fut ébloui.

SamosMiletRhodesGizehAthènesMer MéditerranéeMer ÉgéeÉgypteIonie
Le voyage Thalès quitte Milet pour l’Égypte, et aurait conseillé au jeune Pythagore de Samos d’y aller apprendre à son tour.
Portrait peint de Pythagore : longue barbe grise, bandeau dans les cheveux, manteau bleu-gris, une tablette de cire à la main.Samos · vers 570 – 495 av. J.-C.

Pythagore

« Tout est nombre. »

Il fonde à Crotone une école où l’on étudie les nombres, la musique et les astres. Son théorème servait déjà à Babylone : son école en fait une vérité démontrée.

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Thalès

La mission pyramide

Égypte, vers 600 avant notre ère. Un savant grec, Thalès de Milet, relève un défi : mesurer la hauteur de la grande pyramide sans y grimper. Son seul outil : un bâton planté dans le sable, et le soleil. Joue la mission, étape par étape.

Thalès, son bâton à fanion planté dans le sable, face à la grande pyramide : les deux ombres s’étirent dans la même direction.
Gizeh, vers 600 av. J.-C.Même soleil, même angle : l’ombre du bâton et celle de la pyramide sont proportionnelles à leur hauteur.
1

Le défi du pharaon

Le pharaon AmasisÉtranger, on dit que tu es le plus grand savant de Grèce. Alors dis-moi la hauteur de ma pyramide. Interdiction d’y monter !
ThalèsDonne-moi un bâton et une journée de soleil. Le soleil éclaire la pyramide et mon bâton de la même façon. Leurs ombres vont parler.
2

Les ombres jumelles

Déplace le soleil avec le curseur. Le bâton mesure 2 m. Observe : quand l’ombre du bâton s’allonge, celle de la pyramide s’allonge dans la même proportion.

Ta mission : trouve l’heure où l’ombre du bâton est exactement égale à sa hauteur, 2 m.

8 h 00
3

Le moment magique

ThalèsEn ce moment, chaque objet a une ombre aussi longue que lui. La pyramide aussi ! Il suffit de mesurer son ombre. Attention : l’ombre part du centre, caché sous les pierres.

Au sol, tu mesures l’ombre qui dépasse de la pyramide : —. La moitié de la base mesure 115 m.

m
4

Sans attendre le bon moment

Thalès ne peut pas toujours attendre l’heure magique. Mais à n’importe quelle heure, les rayons du soleil arrivent avec le même angle sur le bâton et sur la pyramide. Les deux triangles ont la même forme : leurs côtés sont proportionnels.

H ÷ S = h ÷ s  →  H = h × S ÷ s

Il est —. Ombre du bâton : —. Ombre de la pyramide depuis son centre : —.

m

Astuce : passe en « vue de côté » pour voir les deux triangles.

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Mission accomplie

Le pharaon Amasis146 mètres, sans y monter ! Tu as mesuré ma pyramide avec un bâton et une ombre.

Ce que Thalès a utilisé porte aujourd’hui son nom : quand deux triangles ont les mêmes angles, leurs côtés sont proportionnels. Passe aux exercices pour t’entraîner.

soleil : —ombre du bâton s : —ombre de la pyramide S : —

La pyramide de Khéops mesurait environ 146 m à sa construction. Elle a perdu son sommet et fait aujourd’hui 138 m.

Les rayons du soleil sont parallèles : le soleil est si loin qu’il éclaire le bâton et la pyramide sous le même angle. Toute la méthode repose là-dessus.

02

Thalès

À toi de jouer

Dans un triangle ABC, si une droite coupe [AB] en M et [AC] en N en étant parallèle à (BC), alors le petit triangle AMN est une réduction du grand : AM/AB = AN/AC = MN/BC. Déplace le point M pour le vérifier, puis passe aux exercices.

Fais glisser le point M.
—AM ÷ AB
—AN ÷ AC
—MN ÷ BC

Les trois rapports restent toujours égaux : c’est le même nombre, le coefficient de réduction. Dans la mission, le petit triangle, c’était le bâton et son ombre. Le grand, la pyramide et la sienne.

03

Pythagore

La roue à eau

Prends un triangle avec un angle droit. Sur chacun de ses trois côtés, colle un carré creux. Verse de l’eau dans les deux petits carrés, puis fais tourner la roue. Toute l’eau passe dans le grand carré… et le remplit exactement. Aucune goutte de trop, aucune de moins. C’est le théorème de Pythagore, prouvé par la gravité.

Le port de Samos au matin : Pythagore, assis sur un muret, montre à trois disciples une tablette où il a gravé un triangle et trois carrés.
Samos, vers 530 av. J.-C.Sur sa tablette de cire, un triangle et trois carrés. Ses disciples doutent : la roue à eau, plus bas, va les convaincre.
Le simulateur
0°
3
4
90°
eau de a² : 9eau de b² : 16place dans c² : 25
Glisse pour tourner la caméra

Compte les petites cases : 3 × 3 = 9 et 4 × 4 = 16 dans les petits carrés, 5 × 5 = 25 dans le grand. 9 + 16 = 25.

Change l’angle : sous 90°, le grand carré est trop petit et l’eau ne rentre pas toute. Au-dessus, il reste du vide. Seul l’angle droit tombe pile.

Le grand côté, en face de l’angle droit, s’appelle l’hypoténuse. C’est toujours lui, c.

04

Pythagore

À toi de jouer

Dans un triangle rectangle, c² = a² + b². Pour trouver l’hypoténuse, on additionne les carrés puis on prend la racine carrée. Pour trouver un petit côté, on soustrait. Utilise ta calculatrice si besoin.

Thalès

Deux triangles qui ont les mêmes angles ont des côtés proportionnels. Avec une ombre et un bâton, on mesure ce qu’on ne peut pas atteindre.

Pythagore

Dans un triangle rectangle, le carré de l’hypoténuse est égal à la somme des carrés des deux autres côtés : c² = a² + b². Si l’égalité est fausse, le triangle n’est pas rectangle.

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