Chapitre 2 — Mathématiques · Cinquième

Symétrie centrale

Espace et géométrie · constructions, propriétés, centres de symétrie

RRappels — symétrie axiale

2.1 — Rappels : plusieurs méthodes pour construire une image par symétrie axiale🔍
Exercice 2.1
2.2 — Rappel : construire des images par symétrie axiale avec un quadrillage🔍
Exercice 2.2

1Définition et constructions

Activité de découverte

2.3 — Demi-tour / Symétrie centrale🔍
Activité 2.3

Cours

A et O sont deux points dans le plan.

Il existe un unique point, souvent noté A$'$ (lire « A prime »), tel que le point O est le milieu du segment $[\text{AA}']$.

Ce point A$'$ est l'image du point A par la symétrie centrale de centre O.

Illustration — image d'un point
Le point A, le centre O et son image A' alignés, avec OA = OA'

Quand le point A$'$ est l'image du point A par la symétrie de centre O :

  • les points A, O et A$'$ sont alignés ;
  • les distances OA et OA$'$ sont égales.

$\mathscr{P}$ est un polygone et O est un point du plan.

Le polygone symétrique du polygone $\mathscr{P}$ par rapport au point O est le polygone obtenu en construisant les images de tous les sommets du polygone $\mathscr{P}$.

Remarques :

  • On peut aussi construire l'image par symétrie centrale d'une figure plane qui n'est pas un polygone, par exemple un cercle.
  • Si l'image d'une figure par symétrie est superposée à cette figure, on dit qu'elle admet un centre de symétrie.
Illustration — image d'un polygone
Un quadrilatère ABCD et son image A'B'C'D' par la symétrie de centre O

Exercices

2.4 — Reconnaître des symétries : les lettres de l'alphabet🔍
Exercice 2.4
2.5 — Reconnaître des symétries : triangles🔍
Exercice 2.5
2.6 — Reconnaître des symétries : quadrilatères🔍
Exercice 2.6
2.7 — Identifier des images par symétrie centrale avec un quadrillage🔍
Exercice 2.7
2.8 — Reconnaître des images d'une figure par symétrie centrale🔍
Exercice 2.8
2.9 — Plusieurs méthodes pour construire une image par symétrie centrale🔍
Exercice 2.9
2.10 — Construire des images par symétrie centrale avec un quadrillage🔍
Exercice 2.10
2.11 — Construire des images par symétrie centrale sans quadrillage🔍
Exercice 2.11
2.12 — Construire l'image d'une figure par une symétrie centrale🔍
Exercice 2.12

2Propriétés des symétries centrales

Activité de découverte

2.13 — Quelques propriétés des symétries centrales🔍
Activité 2.13

Cours

  • Propriété 1 : les symétries centrales conservent les longueurs.
  • Propriété 2 : les symétries centrales conservent l'alignement.
  • Propriété 3 : les symétries centrales conservent les milieux.
  • Propriété 4 : les symétries centrales conservent les mesures des angles.

Exercices

2.14 — Image d'un triangle particulier🔍
Exercice 2.14
2.15 — Image, angles et longueurs🔍
Exercice 2.15
2.16 — Symétrie et alignement🔍
Exercice 2.16
2.17 — Symétrie et angles dans un triangle🔍
Exercice 2.17

Exercices de synthèse et extensions

2.18 — Fleurs symétriques🔍
Exercice 2.18
2.19 — Flocons de neige🔍
Exercice 2.19
2.20 — Ambigrammes🔍
Exercice 2.20
2.21 — Symétrie centrale dans l'art musulman🔍
Exercice 2.21
2.22 — Le pavement Cosmati de l'abbaye de Westminster🔍
Exercice 2.22