5ème4 2009-2010 Chapitre n°8 : « Parallélogrammes particuliers » I. Rappels Définition Un parallélogramme est un quadrilatère qui a ses côtés opposés parallèles. Construction au compas Propriétés Dans un parallélogramme : • les côtés opposés sont de même longueur ; • les diagonales se coupent en leur milieu ; • les angles opposés sont de même mesure ; • les angles consécutifs sont supplémentaires. II. Rectangle Définition Un rectangle est un quadrilatère qui possède quatre angles droits. Illustration On remarque qu'il a suffit de faire trois angles droits. 5ème4 2009-2010 Propriétés On a les propriétés communes à tous les parallélogrammes : • les côtés opposés sont de même longueur ; les diagonales se coupent en leur milieu. Et la propriété qu'on a seulement pour les rectangles : • les diagonales sont de même longueur. Exemple JHYU est un rectangle de centre G . Fais une figure à main levée et indique toutes les longueurs égales. Code la figure. On a : • JH =UY ; JU =HY ; • GJ=GH =GY =GU ; • JY =UH . Propriétés réciproques (en partant du parallélogramme) • Si un parallélogramme a ses diagonales de même longueur alors c'est un rectangle. • Si un parallélogramme possède un angle droit alors c'est un rectangle. Exemple 1 On considère le parallélogramme IJKL codé ci-contre. Que peut- on dire ? Démontre-le. On peut dire que IJKL est en fait un rectangle. En effet, on sait que si un parallélogramme a ses diagonales de même longueur alors c'est un rectangle. Or sur la figure, le codage indique que OI =OJ =OK =OL , c'est à dire que LJ = IK . D'où la justification. Exemple 2 On suppose que THGY est un parallélogramme tel que THG=90 ° . Fais une figure à main levée. Que peut-on dire ? Démontre-le ! 5ème4 2009-2010 Rédiger une démonstration (méthode à connaître !) Il y a trois points à respecter dans toute démonstration. • 1ère étape : « On donne la propriété, la définition ou un théorème utile pour répondre au problème » Si un parallélogramme possède un angle droit alors c'est un rectangle. • 2ème étape : « On donne les éléments de l'énoncé ou du codage qui permettent d'utiliser la propriété donnée avant ». D'après l'énoncé, on sait que THGY est un parallélogramme. D'après le codage, on THG=90° . sait que • 3ème étape : « On conclut » Donc THGY est un rectangle. Axes et centre de symétries • Il y a deux axes de symétrie : ils passent par les milieux des côtés (droites en rouge) • Il y a un centre de symétrie : c'est le point I , centre du rectangle. III. Losange Définition Un losange est un quadrilatère qui a ses quatre côtés de même longueur. Illustration On commence par tracer deux demi-droites de même origine. On choisit un écartement à l'aide du compas. Cela permet de construire quatre côtés de même longueur. 5ème4 2009-2010 Propriétés Les propriétés communes aux parallélogrammes : • les côtés opposés sont parallèles ; les diagonales se coupent en leur milieu. La propriété qui est propre aux losanges : • les diagonales sont perpendiculaires. Exemple On considère un losange UHYT . Fais une figure à main levée. Code la figure puis donne les longueurs égales et les droites perpendiculaires. U H T On a : Y UT =TY =YH =UH ; UO=OY ; OT =OH UY est perpendiculaire à TH Propriété réciproque (en partant du parallélogramme) • Si un parallélogramme a ses diagonales perpendiculaires alors c'est un losange. • Si un parallélogramme a deux côtés consécutifs de même longueur alors c'est un losange. 5ème4 2009-2010 Exemple 1 (démonstration) On considère un parallélogramme UJHY tel que JH = HY . Que remarques-tu ? Démontre-le ? U J Y H • On remarque que UJHY est un losange. • On sait que UJHY est un parallélogramme et que les côtés consécutifs [ JH ] et [ HY ] sont de la même longueur ( JH = HY ). • Or, si un parallélogramme possède deux côtés consécutifs de même longueur alors c'est un losange. • D'où le résultat ! Exemple 2 GOH =90° . Fais On considère un parallélogramme GHJK de centre O . On suppose que une figure à main levée. Que peux-tu dire ? Démontre-le. G H O K J GOH =90 ° ). GHJK est un parallélogramme dont les diagonales sont perpendiculaires ( Si un parallélogramme a ses diagonales qui sont perpendiculaires alors c'est un losange. Donc GHJK est un losange. Axes et centre de symétries Si ABCD est un losange de centre O alors : • BD et AC sont des axes de symétrie ; • O est un centre de symétrie. 5ème4 2009-2010 IV. Carré Définition Un carré est un quadrilatère qui possède quatre côtés de même longueur et quatre angles droits. Remarque Un carré est donc à la fois un rectangle et un losange. On va donc trouver toutes les propriétés vues précédemment. Propriétés • Les côtés opposés sont parallèles. • Les diagonales se coupent en leur milieu, sont de même longueur et sont perpendiculaires. Figure codée Propriétés réciproques • Si un parallélogramme a ses diagonales perpendiculaires et de même longueur alors c'est un carré. • Si un parallélogramme a deux côtés consécutifs perpendiculaires et de même longueur alors c'est un carré. Pour lundi 22/03 • n° 19 p 231 Pour vendredi 26/03 Contrôle (1h) à réussir !