Des transformations déjà rencontrées : les symétries

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I. Symétrie axiale

On donne ici quelques rappels sur la symétrie axiale vue en sixième.

1.1. Figures symétriques

Deux figures sont symétriques par rapport à la droite (d) si le pliage suivant la droite (d) les fait se superposer.

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F\mathcal F et F\mathcal F' sont symétriques par rapport à la droite (d).
F\mathcal F'est le symétrique de F\mathcal F par rapport à (d).
F\mathcal F est le symétrique de F\mathcal F' par rapport à (d).

2.2. Construire le symétrique d'une droite

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Pour construire le symétrique d'une droite (d₂)

par rapport à la droite (d),

on choisit deux points assez éloignés de (d₂)

et on trace leurs symétriques.

La droite symétrique est la droite

qui relie les deux points symétriques.

Si (d₂) et (d) sont sécantes, le point d'intersection est son propre symétrique, il suffit de ne choisir qu'un autre point.

3.3. Médiatrice et symétrie axiale

Si M et M' sont symétriques par rapport à la droite (d), alors (d) est la médiatrice du segment [MM'].

La médiatrice d'un segment est un axe de symétrie de ce segment.

II. Symétrie centrale (par rapport à un point)

On donne ici des rappels de la classe de cinquième.

1.1. Figures symétriques

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F\mathcal F et F\mathcal F' sont symétriques

par rapport au point OO.


F\mathcal F' est le symétrique de F\mathcal F par rapport à OO.


F\mathcal F est le symétrique de F\mathcal F'

par rapport à OO.

Deux figures sont symétriques par rapport à un point OO si, en pivotant l'une d'elles d'un demi-tour (180°) autour de OO, elle se superpose sur l'autre.

2.2. Symétrique d'un point

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Le symétrique d'un point MM

par rapport à un point OO

est le point MM'

tel que OO est le milieu de [MM][MM'].

Le point OO est son propre symétrique par rapport à lui-même.

Pour tracer le symétrique MM' de MM, on trace la droite (OM)(OM), puis avec le compas pointé en OO, on reporte la distance OMOM de l'autre côté : MM' est l'intersection de (OM)(OM) et du cercle de centre OO et rayon OMOM.

3.3. Propriétés de la symétrie centrale

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Les symétriques de trois points alignés

sont trois points alignés :

la symétrie centrale conserve l'alignement.

La symétrique d'une droite

est une droite parallèle à la première :

la symétrie centrale conserve la direction.

Les symétriques A', B' et C' sont alignés.

La droite (A'B') symétrique de (AB) est parallèle à (AB).

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Le symétrique d'un segment

est un segment de même longueur :

la symétrie centrale conserve les longueurs.

AB=AB A'B' = AB

Une figure symétrique est superposable à la figure d'origine : la symétrie centrale conserve les aires.

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Le symétrique d'un angle

est un angle de même mesure :

la symétrie centrale conserve les mesures d'angles.

BAC^=BAC^ \widehat{BAC}=\widehat{B'A'C'}

4.4. Centre de symétrie d'une figure

Un point est le centre de symétrie d'une figure si le symétrique de cette figure par rapport à ce point est la figure de départ.

Cas des figures usuelles :

\checkmark Les triangles n'ont pas de centre de symétrie sauf le cas particulier du triangle équilatéral.

\checkmark Les parallélogrammes (et donc les losanges, rectangles et carrés) ont pour centre de symétrie le point d'intersection de leurs diagonales.

\checkmark Si un quadrilatère a un centre de symétrie, c'est forcément un parallélogramme.

\checkmark Le centre d'un cercle est centre de symétrie de ce cercle.

III. Propriétés des symétries

\checkmark Les symétries conservent l'alignement.

\checkmark Les symétries transforment un segment en un segment de même longueur.

\checkmark Les symétries conservent les longueurs donc les aires.

\checkmark Les symétries conservent le parallélisme.

\checkmark Les symétries conservent les angles.

\checkmark Les symétries transforment un cercle en un cercle de même rayon.

\checkmark Les symétries conservent les aires.