kliks. 5e

Symétries

Objectif 1 Construire une image par symétrie axiale

Exemple expliqué

Quel point est le symétrique de A par rapport à (d) : P, Q ou R ?

Axe vertical d, point A et candidats P, Q et R sur un quadrillage. Agrandir la figure
  1. Avec l'équerre, je trace la <span class='hl'>perpendiculaire à (d)</span> qui passe par A.<br>Elle coupe l'axe en H.
    A et H reliés par une perpendiculaire à l'axe d ; angle droit codé en H. Agrandir la figure
  2. Je mesure la distance de A à l'axe :<br>de A à H, il y a <span class='txt-blue'>4 carreaux</span>.
  3. Je repars de H, <span class='txt-red'>de l'autre côté de l'axe</span>, sur la même droite.<br>Je reporte <span class='txt-blue'>4 carreaux</span> : j'obtiens A′.
    A, H et A′ alignés horizontalement ; AH et HA′ égaux et axe d perpendiculaire en H. Agrandir la figure
  4. Je compare avec les points proposés :<br>A′ est le point <span class='txt-blue'>P</span>.<br>Je vérifie : H est le milieu de [AP] et (d) est perpendiculaire à [AP].
  5. Sans quadrillage, c'est la même méthode :<br><span class='hl'>équerre</span> pour tracer la perpendiculaire ;<br><span class='hl'>compas</span> pour reporter la distance AH de l'autre côté.

Le symétrique de A est <span class='txt-blue'>P</span>.<br>L'axe (d) est la <span class='txt-red'>médiatrice de [AP]</span>.

À retenir

Pour un point hors de l'axe :<br><span class='txt-red'>même perpendiculaire, même distance, de l'autre côté</span>.<br>Un point situé sur l'axe ne bouge pas.

Objectif 2 Construire une image par symétrie centrale

Exemple expliqué

Quel point est l'image de A par la symétrie de centre O : P, Q ou R ?

A, centre O et candidats P, Q et R sur un quadrillage. Agrandir la figure
  1. Je regarde le déplacement de <span class='hl'>A vers O</span> :<br><span class='txt-blue'>4 carreaux à droite</span>, puis <span class='txt-blue'>2 vers le bas</span>.
    A et O sur un quadrillage ; trajet de quatre carreaux à droite puis deux vers le bas. Agrandir la figure
  2. Je repars de <span class='hl'>O</span> et je répète le même déplacement :<br><span class='txt-blue'>4 carreaux à droite</span>, puis <span class='txt-blue'>2 vers le bas</span>.
    A, O et A′ alignés ; même déplacement de A à O puis de O à A′. Agrandir la figure
  3. J'arrive en Q : c'est <span class='txt-blue'>A′</span>.<br>Je vérifie : A, O et Q sont alignés et <span class='txt-red'>O est le milieu de [AQ]</span>.
  4. Sans quadrillage, je trace (AO).<br>Au compas, je reporte OA depuis O, <span class='txt-red'>de l'autre côté de O par rapport à A</span>.
    Droite portant A, O et A′ ; AO et OA′ sont codés égaux et O est entre A et A′. Agrandir la figure
  5. Pour une figure, je recommence pour <span class='hl'>chaque sommet</span>.<br>Ici : A devient A′, B devient B′ et C devient C′.
    Triangle ABC et les trois images A′, B′ et C′ encore non reliées, avec les traits de construction passant par O. Agrandir la figure
  6. Je relie ensuite les images <span class='txt-red'>dans le même ordre</span> :<br>A′ à B′, B′ à C′, puis C′ à A′.
    Triangles ABC et A′B′C′, avec O milieu de chacun des segments reliant deux sommets correspondants. Agrandir la figure

L'image de A est <span class='txt-blue'>Q</span>.<br><span class='txt-red'>O est le milieu de [AQ]</span>.

À retenir

Symétrie centrale : un <span class='txt-red'>demi-tour</span> autour de O.<br>Sur quadrillage, je répète de O vers A′ le déplacement de A vers O.

Objectif 3 Distinguer symétrie axiale et centrale

Exemple expliqué

Pour passer de F à G : pliage selon (d) ou demi-tour autour de O ?

Deux polygones F et G, axe vertical d et point O. Agrandir la figure
  1. <span class='hl'>Premier cas : un pliage.</span><br>Sur cet exemple, plier le long de (d) superpose F et G : c'est une <span class='txt-blue'>symétrie axiale</span>.
    F et G symétriques par rapport à la droite verticale d. Agrandir la figure
  2. <span class='hl'>Deuxième cas : un demi-tour.</span><br>Je reviens à la figure du défi : en tournant F d'un demi-tour autour de O, j'obtiens G.
  3. Je vérifie un sommet et son image :<br>sur la figure du défi, <span class='txt-red'>O est leur milieu</span>.<br>C'est bien une <span class='txt-blue'>symétrie centrale</span>.

Un <span class='txt-blue'>demi-tour autour de O</span> :<br>c'est la <span class='txt-blue'>symétrie centrale</span> de centre O.

À retenir

<span class='txt-red'>Axiale</span> : une droite, un pliage.<br><span class='txt-blue'>Centrale</span> : un point, un demi-tour.

Objectif 4 Utiliser les propriétés de la symétrie centrale

Exemple expliqué

[A′B′] est l'image de [AB] par symétrie centrale.<br>AB = 6,2 cm.<br>Combien mesure A′B′ ? Justifie.

  1. Je repère ce que je connais :<br>[A′B′] est l'image de [AB] par symétrie centrale et <span class='hl'>AB = 6,2 cm</span>.
  2. Je cherche la propriété utile.<br>On me demande une <span class='hl'>longueur</span> : la symétrie centrale <span class='txt-red'>conserve les longueurs</span>.
  3. J'applique la propriété aux deux segments :<br><span class='txt-blue'>A′B′ = AB</span>.<br>Je remplace AB par sa valeur : <span class='txt-blue'>A′B′ = 6,2 cm</span>.
  4. Je justifie :<br><b>On sait que</b> [A′B′] est l'image de [AB].<br><b>Or</b> la symétrie centrale conserve les longueurs.<br><b>Donc</b> A′B′ = AB = 6,2 cm.

<span class='txt-blue'>A′B′ = 6,2 cm</span>,<br>car la symétrie centrale <span class='txt-red'>conserve les longueurs</span>.

À retenir

Je choisis la propriété adaptée à la question.<br><span class='txt-red'>On sait que… Or… Donc…</span><br>Je justifie, sans mesurer sur le dessin.

Objectif 5 Reconnaître un axe ou un centre de symétrie

Exemple expliqué

Ce rectangle non carré a-t-il des axes de symétrie ? Et un centre ?

Un rectangle non carré, plus large que haut. Agrandir la figure
  1. Je teste un <span class='hl'>pliage vertical</span> passant par le milieu du rectangle.<br>Les deux parties se superposent : c'est <span class='txt-blue'>un axe</span>.
    Rectangle non carré avec uniquement son axe de symétrie vertical. Agrandir la figure
  2. Je teste un <span class='hl'>pliage horizontal</span> passant par le milieu du rectangle.<br>Il fonctionne aussi : j'ai trouvé <span class='txt-blue'>deux axes</span>.
    Rectangle avec ses deux axes de symétrie en pointillés. Agrandir la figure
  3. Maintenant, je cherche un <span class='hl'>centre</span>.<br>Je place O à l'intersection des diagonales, puis je teste un <span class='txt-red'>demi-tour</span> autour de O.
    Rectangle non carré avec ses diagonales en pointillés et leur intersection O marquée par une croix. Agrandir la figure
  4. Après le demi-tour, le rectangle se superpose à lui-même.<br>O est donc son <span class='txt-blue'>centre de symétrie</span>.
    Rectangle de centre O, point situé à l'intersection des diagonales et des deux axes. Agrandir la figure

<span class='txt-red'>Deux axes</span> de symétrie.<br><span class='txt-blue'>Un centre</span> : O, à l'intersection des diagonales.

À retenir

Pour un <span class='txt-red'>axe</span>, je teste un pliage.<br>Pour un <span class='txt-blue'>centre</span>, je teste un demi-tour.<br>Je vérifie les deux séparément.