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SYMETRIES,
TRANSLATIONS ET ROTATIONS :
images, invariants et propriétés.
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Sur
sa feuille calque, Willy a tracé un segment de droite.
Il effectue
un pliage du
calque le long de la droite (D).
En décalquant ensuite son segment grâce au papier calque,
il obtient le segment [A'B'] qui est l'image
par la symétrie axiale du segment
[AB].
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Attention
: l'animation en perspective
réalisée à l'aide d'un logiciel graphique montre
bien le pliage mais déforme les objets et les longueurs
apparentes sont donc différentes de la réalité.
Tu peux voir , ci-dessous, le schéma du
résultat final obtenu avec les longueurs non déformées
:
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Le
segment [AA'] est perpendiculaire à l'axe
de symétrie (D) et l'axe passe par le milieu I de [AA'] .
Observe l'image de B par la symétrie orthogonale. Quelles
sont les propriétés de ces images ?
La symétrie
axiale a aussi d'autre propriétés :
- elle conserve
les distances, les angles, les milieux d'un segment
qui sont invariants.
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Entraîne-toi
à représenter les images par symétrie axiale, soit
en utilisant du papier calque, soit en construisant les images des points
avec un compas et/ou une équerre.
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L'image d'une droite est
une droite, l'image d'un cercle est un
cercle de même rayon, et pour un
carré ou un rectangle, leur image est de même nature et
de même dimension.
La symétrie axiale conserve aussi les aires et les propriétés
de parallélisme et d'orthogonalité :
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Pour d'autres transformations comme la symétrie
centrale, la translation ou, la rotation, connais-tu les constructions
des images d'un segment, d'une droite et d'un cercle? Connais-tu les
invariants : distances, alignement, angles (parallélisme, orthogonalité)
, milieu et aires ?
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A partir d'un
parallélogramme ABCD, nous traçons les bissectrices des
angles de sommet A et C. Nous appelons A' et C' les points d'intersection
de ces bissectrices avec les côtés opposés des angles
correspondants :
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I
est le centre de gravité du parallélogramme, c'est le
point d'intersection des diagonales.
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Comme tu peux le constater, les points A' ,
C' et I semblent bien alignés.
Qu'en penses-tu
? Peut-on en être sûr ?
Raisonnons à l'aide de la symétrie
centrale de centre I pour le prouver :
L'image de A est C et l'image de B est D par cette symétrie.
Par conséquent, l'image de la droite (AB) est la droite (CD)
(l'image d'une droite par une symétire est une droite).
L'intersection
de la bissectrice de l'angle de sommet A
et de la droite (DC) a pour image l'intersection
de la bissectrice de l'angle de sommet C
et de la droite (AB) .
Les deux points A' et C' sont donc images l'un de l'autre
par cette symétrie centrale :
La conséquence est immédiate, ils
sont alignés sur la même droite et leur distance au centre
I est égale !
Ce raisonnement logique constitue la démonstration (la preuve)
de la propriété visualisée ci-dessus.
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Sais-tu
utiliser les propriétés de symétire des figures
usuelles pour mener des raisonnements logiques en géométrie?
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A
toi de compléter...
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Il n'est en aucun cas permis de télécharger
ou d'enregistrer les images et animations présentées ci-dessus.
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