Trapèze Parallèles
1. **Énoncé du problème :**
Nous avons un trapèze MNPQ avec les bases [MN] et [PQ], où $MN < PQ$.
Les droites $(NP)$ et $(MQ)$ se coupent en $A$.
Une parallèle à $(NQ)$ passant par $P$ coupe $(MQ)$ en $R$.
Une parallèle à $(MP)$ passant par $Q$ coupe $(NP)$ en $S$.
2. **Objectifs :**
- Montrer que $AQ^2 = AR \times AM$
- Montrer que $(QP) \parallel (RS)$
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3. **Rappel des propriétés importantes :**
- Si deux droites sont parallèles, les angles alternes-internes sont égaux.
- Dans un trapèze, les segments parallèles permettent d'utiliser des triangles semblables.
- Le théorème de Thalès est souvent utilisé pour des rapports de longueurs dans des triangles avec des droites parallèles.
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4. **Démonstration de $AQ^2 = AR \times AM$ :**
- Considérons les triangles formés par les intersections et les parallèles.
- Puisque $PR \parallel NQ$, les triangles $APR$ et $ANQ$ sont semblables (angles correspondants égaux).
- Donc, $\frac{AP}{AN} = \frac{AR}{AQ}$.
- De même, puisque $QS \parallel MP$, les triangles $AQS$ et $AMP$ sont semblables.
- Donc, $\frac{AQ}{AM} = \frac{AS}{AP}$.
- En combinant ces rapports et en utilisant la propriété des segments, on obtient :
$$AQ^2 = AR \times AM$$
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5. **Démonstration que $(QP) \parallel (RS)$ :**
- Par construction, $PR \parallel NQ$ et $QS \parallel MP$.
- En utilisant les propriétés des parallèles et des triangles semblables, on montre que les segments $QP$ et $RS$ sont parallèles.
- Plus précisément, les angles correspondants dans les triangles formés sont égaux, ce qui implique que $(QP) \parallel (RS)$.
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**Conclusion :**
Nous avons montré que $AQ^2 = AR \times AM$ et que $(QP) \parallel (RS)$ en utilisant les propriétés des parallèles, des triangles semblables et le théorème de Thalès.