LE CARRE I- Définition: Le quadrilatère ABCD a ses quatre angles droits et ses quatre côtés de la même longueur ABCD est un carré Un carré est un quadrilatère ayant ses quatre angles droits et ses quatre côtés de la même longueur. II- Remarque: Si ABCD un carré, alors: - (AB) est parallèle à (DC) et(AD) est parallèle à (BC), donc: Tout carré est un parallélogramme - ses quatre angles sont droits, donc: Tout carré est un rectangle - ses quatre côtés sont de la même longueur, donc: Tout carré est un losange III- Symétries: Un carré possède: - quatre axes de symétrie (en vert) - un centre de symétrie (en rouge) IV- Propriétés des diagonales: 1) Propriété: Dans un carré, les diagonales se coupent en leur milieu, sont perpendiculaires et sont bissectrices des angles 1 V- Montrer qu'un quadrilatère est un carré: Pour montrer qu'un quadrilatère est un carré, il faut montrer qu'il est à la fois un rectangle et un losange. Exemples: 1) Si les diagonales d'un quadrilatère se coupent en leur milieu, sont perpendiculaires et sont de la même longueur, alors ce quadrilatère est un carré 2) Si les diagonales d'un parallélogramme sont perpendiculaires et de la même longueur, alors ce parallélogramme est un carré. 3) Si un rectangle a deux côtés consécutifs de la même longueur, alors ce rectangle est un carré. 4) Si un rectangle a ses diagonales perpendiculaires, alors ce rectangle est un carré. 5) Si un losange a un angle droit, alors ce losange est un carré. 6) Si un losange a ses diagonales de la même longueur, alors ce losange est un carré VI- Exercices: Exercice 1: Exercice 2: Montrer que IJKL est un carré Exercice 3: Montrer que RSTU est un carré Exercice 4: Montrer que DEFG est un carré Montrer que SUVW est un carré Exercice 5: Soit PQSR un parallélogramme tel que: PQ = PR et (PQ) ⊥ (PR) Montrer que PQSR est un carré 2 LE CARRE - CORRECTION DES EXERCICES Exercice 1: D'après le codage, IJKL a trois angles droits. Donc c'est un rectangle car: Si un quadrilatère a trois angles droits, alors ce quadrilatère est un rectangle. De plus, d'après le codage: JK = KL Donc IJKL est un carré car: Si un rectangle a deux côtés consécutifs de la même longueur, alors ce rectangle est un carré. Exercice 2: D'après le codage, (RS) et (UT) sont perpendiculaires à (ST). Donc (RS) et (UT) sont parallèles car: Si deux droites sont perpendiculaires à une même droite, alors ces deux droites sont parallèles. De plus, d'après le codage: RS = UT Donc RSTU est un parallélogramme car: Si un quadrilatère non croisé a deux côtés parallèles et de la même longueur, alors ce quadrilatère est un parallélogramme. Pour la suite, deux méthodes sont possibles: Méthode 1: L'angle S (ou l'angle T) est un angle droit. Donc RSTU est un rectangle car: Si un parallélogramme a un angle droit, alors ce parallélogramme est un rectangle De plus RS = RU ( ou RU = UT) Donc RSTU est un carré car: Si un rectangle a deux côtés consécutifs de la même longueur, alors ce rectangle est un losange. Méthode 2: RS = RU ( ou RU = UT) Donc RSTU est un losange car: Si un parallélogramme a deux côtés consécutifs de la même longueur, alors ce parallélogramme est un losange. De plus l'angle S (ou l'angle T) est un angle droit. Donc RSTU est un carré car: Si un losange a un angle droit, alors ce losange est un carré Exercice 3: D'après le codage O est le milieu de [DF] et de [EG] Donc DEFG est un parallélogramme car: Si les diagonales d'un quadrilatère se coupent en leur milieu, alors ce quadrilatère est un parallélogramme. Pour la suite, deux méthodes sont possibles: Méthode 1: L'angle D est un angle droit. Donc DEFG est un rectangle car: Si un parallélogramme a un angle droit, alors ce parallélogramme est un rectangle 3 De plus DE = DG Donc DEFG est un carré car: Si un rectangle a deux côtés consécutifs de la même longueur, alors ce rectangle est un losange Méthode 2: DE = DG Donc DEFG est un losange car: Si un parallélogramme a deux côtés consécutifs de la même longueur, alors ce parallélogramme est un losange. De plus l'angle D est un angle droit. Donc DEFG est un carré car: Si un losange a un angle droit, alors ce losange est un carré Exercice 4: D'après le codage: - T est le milieu de [SV] et de [UW] - SV = WU - (SV) et (WU) sont perpendiculaires. Donc SUVW est un carré car: Si les diagonales d'un quadrilatère se coupent en leur milieu, sont perpendiculaires et sont de la même longueur, alors ce quadrilatère est un carré Exercice 5: On obtient la figure ci-dessous: Deux méthodes de démonstration sont possibles. Méthode 1: L'angle P est un angle droit. Donc PQSR est un rectangle car: Si un parallélogramme a un angle droit, alors ce parallélogramme est un rectangle De plus PQ = PR Donc PQSR est un carré car: Si un rectangle a deux côtés consécutifs de la même longueur, alors ce rectangle est un losange. Méthode 2: PQ = PR Donc est un losange car: Si un parallélogramme a deux côtés consécutifs de la même longueur, alors ce parallélogramme est un losange. De plus l'angle P est un angle droit. Donc PQSR est un carré car: Si un losange a un angle droit, alors ce losange est un carré 4