Unité 9 – La Géométrie Les segments congrus et les angles congrus Reproduire un segment de droite avec un compas Reproduire un angle avec un compas La bissection des angles et des segments Bissecter un segment avec un compas Étape 1 – Trace à partie de A, un arc plus grand que la moitié du segment. Étape 2 – Trace à partir de B, un arc de même longueur. Place les points C et D. Étape 3 – Trace un segment droit qui rejoint C et D. Le segment CD est appelé la bissectrice perpendiculaire (médiatrice). M est le point d’intersection. Bissecter un angle avec un compas Étape 1 Étape 2 Étape 3 Le centre du cercle inscrit est un point situé à égale distance de chacun des côtés d’un triangle. Pour le trouver il suffit de bissecter chaque angle. Dans le schéma ci-dessus le point O est le centre du cercle inscrit. Le centre du cercle circonscrit est le point d’intersection des médiatrices des 3 côtés d’un triangle. Dans le schéma ci-dessus le point O est le centre du cercle circonscrit. Le centroïde (ou le centre de gravité) est le point d’intersection des médianes d’un triangle. Dans son sens le plus courant, une médiane désigne, dans un triangle, une droite joignant un des sommets du triangle au milieu du côté opposé. Le segment AH représente la hauteur du triangle. Le segment AI représente une médiane du triangle. L’orthocentre est le point de rencontre des hauteurs d’un triangle. Construiredes droites perpendiculaires Construire une perpendiculaire à une droite avec un compas Construire des droites parallèles Construire des droites parallèles avec un compas Ne changez pas la largeur du compas Construire des triangles Pour construire un triangle connaissant ses 3 côtés, il est souvent plus facile de tracer en premier le plus grand côté. Exemple Construire un triangle ABC tel que AB = 8 cm ; AC = 6 cm et BC = 4 cm. Construction de triangles connaissant des angles a. Avec deux longueurs et un angle Exemple Tracer un triangle ABC tel que AB = 8 cm ; AC = 5 cm et = 55°. b. Avec deux angles et une longueur Exemple Tracer un triangle ABC tel que AB = 8 cm ; et = 45° et = 25°. Formule de congruence avec les triangles Les 3 côtés d’un triangle sont congrus aux 3 côtés de l’autre triangle (CCC). Deux des côtés d’un triangle, ainsi que l’angle qu’ils forment sont congrus à deux des côtés de l’autre triangle et à l’angle qu’ils forment (CAC). Deux des angles d’un triangle, ainsi que leur côté commun sont congrus à deux des angles de l’autre triangle et à leur côté commun (ACA). Construire des cercles NOMS DÉFINITIONS et FORMULES Ligne fermée dont tous les points sont situés à égale distance d'unmême point intérieur appelé centre. Le cercle Formules pour calculer le périmètre ou circonférence du cercle: C = π x D où π = 3,14... et D représente la longueur du diamètre. C = 2 π xR où π = 3.14... et R représente la longueur du rayon. Région du plan comprenant le cercle et son intérieur. Le disque Le rayon Formule pour calculer l'aire du disque: A = Π r2 segment ou longueur du segment ayant comme extrémités le centre et un point quelconque du cercle. r = d\2 (le rayon égale le diamètre divisé par 2) La tangente droite n'ayant qu'un seul point de commun avec le cercle. angle formé par deux rayons. L'angle au centre L'angle au centre sert à délimiter et calculer la longueur d'un arc ou l'aire d'un secteur. partie du disque délimitée par deux rayons. Le secteur Formule pour calculer l’aire d’un secteur : Aire du secteur = mesure de l’angle au centrex aire 360o La corde segment joignant deux points quelconques d'un cercle. corde passant par le centre du cercle. Le diamètre d = 2r (le diamètre égale 2 fois le rayon) partie du cercle délimitée par une corde ou par deux rayons. L'arc de cercle Formule pour calculer la longueur de l’arc : Longueur arc = mesure de l’angle au centrex circonférence 360o Retrouver le centre d'un cercle donné Question : Peux-tu trouver le centre du cercle ci-dessous ? Solution et explications Comme on l'a appris, l'intersection des 3 médiatrices d'un triangle donne le centre du cercle circonscrit à ce triangle. Ainsi en partant du raisonnement inverse on peut retrouver ce point d'intersection : Action Dessin On place 3 points au hasard sur le cercle On trace le triangle ABC On trace les 3 médiatrices du triangle. (la médiatrice est la perpendiculaire passant par le milieu du segment) On remarque sur le dernier dessin que les 3 médiatrices sont concourantes en un point qui est le centre du cercle. Angle rentrant est plus grand que 180⁰ mais plus petit que 360⁰ Angle plein mesure 360⁰ Utiliser un rapporteur d’angles Angles pris deux à deux Droites parallèles et les angles qu’elles forment Les angles alternes internes sont égaux et forment un Z Les angles correspondants sont égaux et forment un F Les angles co-internesmesurent 180° en tout et forment un C Indique la mesure de tous les angles Rappel des propriétés des triangles La somme des angles intérieurs est de 180° Catégorie de triangles Triangle équilatéral Représentation Caractéristiques 3 côtés congrus. 3 angles congrus de 60°. 3 axes de symétrie 2 angles congrus. 2 côtés congrus opposés aux angles congrus. 1 axe de symétrie Triangle isocèle Triangle rectangle 3 côtés non congrus. 3 angles non congrus. 1 angle de 90°. Le côté opposé à l'angle de 90° est le plus long et il se nomme hypoténuse. Triangle rectangle isocèle Triangle scalène 2 côtés congrus. 2 angles congrus de 45°. 1 angle de 90°. Le côté opposé à l'angle de 90° est le plus long et il se nomme hypoténuse. 3 côtés non congrus. 3 angles non congrus. 0 axe de symétrie Trouve la mesure des angles inconnus. Rappel des propriétés des quadrilatères La somme des angles intérieurs est de 360° Catégorie de quadrilatères Représentation Caractéristiques Carré Rectangle Losange Parallélogramme Les 4 côtés sont congrus et parallèles deux à deux. Les 4 angles sont congrus et mesurent 90°. Les diagonales congrues se coupent en leur milieu perpendiculairement. Les côtés opposés sont congrus et parallèles. Les 4 angles sont congrus et mesurent 90°. Les diagonales sont congrues et se coupent en leur milieu. Les 4 côtés sont congrus et parallèles deux à deux. Les angles opposés sont congrus. Les angles consécutifs sont supplémentaires. Les diagonales se coupent en leur milieu perpendiculairement. Les côtés opposés sont congrus et parallèles. Les angles opposés sont congrus. Les angles consécutifs sont supplémentaires. Les diagonales se coupent en leur milieu. Trapèze Trapèze rectangle Trapèze isocèle Cerf-volant Les 4 côtés sont non congrus. Possède 2 côtés parallèles (petite et grande bases). Les 4 angles sont non congrus. Les angles adjacents au même côté non parallèle sont supplémentaires Les diagonales sont non congrues. Les 4 côtés sont non congrus. Possède 2 côtés parallèles (petite et grande base). Possède 2 angles de 90°, les deux autres angles sont supplémentaires. Possède 2 côtés parallèles. Les deux côtés non parallèles sont congrus. Les angles adjacents à la même base sont congrus. Les angles opposés sont supplémentaires. Les diagonales sont congrues. Pas de côtés parallèles. 2 paires de côtés égaux. Diagonales sont perpendiculaires 1 axe de symétrie Trouve la mesure des angles inconnus. Détermine la mesure de l’angle inconnu de chaque quadrilatère. a) b) c) d) e) f) Détermine la mesure de ADE. Montre toutes les étapes nécessaires. Les angles à l’intérieur d’un cercle Sortes d'angles dans un cercle: a) Angle au centre: angle dont le sommet est le centre du cercle et les côtés sont deux rayons. Exemple : est un angle au centre . b) Angle inscrit : Angle dont le sommet est situé sur la circonférence, ses côtés sont deux cordes est un angle inscrit. ou à la limite 1 corde et une tangente est un angle inscrit. c) Angle intérieur : angle qui a son sommet entre le centre et la circonférence et dont les côtés sont des cordes sécantes. est un angle intérieur. est un angle intérieur. d) Angle extérieur : angle qui a son sommet à l'extérieur du cercle et dont les côtés sont des cordes sécantes ou des tangentes au cercle ou une tangente et une sécante. est un angle extérieur. est un angle extérieur. THÉORÈME: Tout angle au centre a la même mesure (en degrés) que l'arc compris entre ses côtés. Si l'arc AB mesure , alors l'angle O mesure , car c'est un angle au centre. THÉORÈME: Un angle inscrit a pour mesure la moitié de l'arc compris entre ses côtés. Si l'arc MP mesure , alors l'angle F mesure , car c'est un angle inscrit et un angle inscrit a comme mesure la moitié de l'arc compris entre ses côtés. Les angles inscrits qui sont sous-tendus par le même arc sont égaux. L’angle ANO = l’angle AMB parce qu’ils sont sous-tendus par le même arc AB. L’angle au centre est deux fois plus grand que l’angle inscrit qui est sous-tendu par le même arc. L’angle AOB est deux fois plus grand que l’angle AEB. THÉORÈME: L'angle (intérieur) dont le sommet est situé entre la circonférence et le centre a pour mesure la moitié de la somme des arcs compris entre ses côtés prolongés. Si l'arc AB mesure 110 degrés et l'arc DC mesure 40 degrés , alors En effet, 75 degrés est un angle intérieur donc : THÉORÈME: L’angle (extérieur) dont le sommet est situé en dehors de la circonférence a pour mesure la moitié de la différence des arcs compris entre ses côtés. Si l'arc MF = et l'arc BC = , alors , car est un angle extérieur et qu'un angle extérieur à un cercle égale la moitié de la différence des arcs compris entre ses côtés.