Entraînement

Symétrie, rotation, translation et motifs, pavages

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Énoncé

Exercice 1

Dans cet exercice aucune justification n’est attendue.

On considère l’hexagone ABCDEFABCDEF de centre OO représenté ci-dessous.

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  1. Parmi les propositions suivantes, recopier celle qui correspond à l’image du quadrilatère CDEOCDEO par la symétrie de centre O.O.

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  2. Quelle est l’image du segment [AO][AO] par la symétrie d’axe (CF)(CF) ?

  3. On considère la rotation de centre OO qui transforme le triangle OABOAB en le triangle OCDOCD. Quelle est l’image du triangle BOCBOC par cette rotation ?

La figure ci-après représente un pavage dont le motif de base a la même forme que l’hexagone ci-dessus. On a numéroté certains de ces hexagones.

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  1. Quelle est l’image de l’hexagone 14 par la translation qui transforme l’hexagone 2 en l’hexagone 12 ?

Exercice 2

Un pavage est constitué de losanges tous identiques au losange ABCD comme sur la figure codée.

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On appelle RR la rotation de centre DD qui transforme BB en AA.
On appelle tt la translation de vecteur 2BC2\overrightarrow{\text{BC}}.
On appelle SBSB la symétrie de centre BB.

  1. Quel est l'angle de la rotation R ? Justifier la réponse.

  2. Sur l'annexe 1, tracer, en couleur, l'image L1 du losange ABCD par R.

  3. Sur l'annexe 1, tracer, en couleur, l'image L2 du losange ABCD par t.

  4. Sur l'annexe 1, tracer, en couleur, l'image L3 du losange ABCD par SB.

Révéler le corrigé

Exercice 1

picture-in-text1. Pour la symétrie de centre OO, chaque point est envoyé sur le point opposé par rapport à OO.
Ainsi, CC a pour image FF, DD a pour image AA, EE a pour image BB et OO reste invariant.
Donc l’image du quadrilatère CDEOCDEO est le quadrilatère FABOFABO (proposition 11).

  1. La symétrie d’axe (CF)(CF) laisse les points de la droite (CF)(CF) invariants.
    On repère l’image du point AA par rapport à l’axe (CF)(CF) : son symétrique est le point EE.
    Comme OO appartient à (CF)(CF), il est invariant.
    Donc l’image du segment [AO][AO] est le segment [EO][EO].

  2. La rotation de centre OO qui envoie le triangle OABOAB sur le triangle OCDOCD envoie AA sur CC et BB sur DD.
    On applique cette rotation aux points BB, OO, CC : BB a pour image DD, OO reste invariant, et CC a pour image EE.
    L’image du triangle BOCBOC est donc le triangle DOEDOE.

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On considère la translation qui transforme l’hexagone 22 en l’hexagone 1212.
On applique exactement la même translation à l’hexagone 1414.
L’image de l’hexagone 1414 est donc l’hexagone 1919.

Exercice 2

  • Le triangle ABD est un triangle équilatéral, donc ADB^\widehat{\text{ADB}} vaut 60°. L'angle de la rotation est donc 60°.

  • L'image du losange ABCD par la rotation R est le losange L1 (en rouge sur le graphique ci-dessous).

  • L'image du losange ABCD par la translation t est le losange L2 (en bleu sur le graphique ci-dessous).

  • L'image du losange ABCD par la symétrie SB est le losange L3 (en vert sur le graphique ci-dessous).

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