Hors programme lycée / Transformations 14 exercices corrigés

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1. Isométrie E.2627 La figure ci-dessous représente deux quadrilatères ABCD et EFGH : 1 Effectuer les mesures nécessaires pour compléter le tableau ci-dessous : AB BC CD DA Mesure (en cm ) EF FG GH HE Mesure (en cm ) 2 a Tracer les droites ( AE ) , ( BF ) , ( CG ) et ( DH ) . Que remarquez-vous? b Nommer O le point d’intersection de ces droites. c Compléter les tableaux ci-dessous : OA OB OC OD Mesure (en cm ) OE OF OG OH Mesure (en cm ) d Que remarquez-vous? E.2628 On considère le polygone ABCDE ci-dessous et O un point du plan. 1 a Placer le point A sur la demi-droite [ OA ) tel que : OA = 2 · OA b Placer le point B sur la demi-droite [ OB ) tel que : OB = 2 · OB c Faire de même avec les points C , D et E . d Tracer le polygone A B C D E 2 a Effectuer les mesures suivantes : AB BC CD DE EA Mesure (en cm ) A B B C C D D E E A Mesure (en cm ) b Que pouvez-vous dire de ces deux polygones? 3 a Quelle conjecture pouvez-vous faire sur les droites ( AB ) et ( A B ) ? b Quel théorème permet de confirmer votre conjecture? https://chingmath.fr chapExoCorrec/2627 sacados/2627 ABCDEFGH chapExoCorrec/2628 sacados/2628 OABCDE
E.2632 On doit construire une route passant de la ville M à la ville N . Cette route doit passer au-dessus d’une rivière: le pont sera perpendiculaire au lit de la rivière. Placer le pont (plus précisément les points I et J ) afin que la longueur de la route soit minimale. Indication : penser à l’inégalité triangulaire. E.2645 On considère les cinq points du plan représenté ci-dessous : 1 Déterminer le centre et le rapport de l’homothétie trans-formant A en C et B en D . 2 Déterminer le centre de l’homothétie de rapport 3 2 trans-formant le point B en le point A . 3 Justifier qu’il n’existe pas d’homothéties transformant B en C et D en E . E.2646 On considère deux points du plan O et P séparés de 1 cm ; le cercle C a pour centre le point O et un rayon de 3 cm ; le cercle C a pour centre P et son rayon est de 2 cm . Soit I le point d’intersection de la droite ( OP ) avec le cercle C . La droite ( d ) passant par I intercepte les cercles C et C re-spectivement en M et en N . La droite ( d ) passant par I est sécante au cercle C en M et coupe également le cercle C en N . 1 Montrer que le point I appartient également au cercle C . Que pouvez-vous de la position relative des deux cercles C et C . 2 Déterminer le centre et le rapport de l’homothétie trans-formant le cercle C en le cercle C . 3 En déduire que les droites ( NN ) et ( MM ) sont paral-lèles. E.573 Soit C un cercle de centre O et A un point du cercle. On considère le point M parcourant le cercle C et I le milieu du segment [ OM ] Que décrit le point I lorsque le point M décrit le cercle C ? E.574 Construire, dans la figure ci-dessous, le point C tel que ABC ait pour centre du cercle inscrit (le point d’intersection des bissectrices) le point G . https://chingmath.fr chapExoCorrec/2632 sacados/2632 MNIJ chapExoCorrec/2645 sacados/2645 ABCDE chapExoCorrec/2646 sacados/2646 OPI(dNM(dNMCC chapExoCorrec/573 sacados/573 chapExoCorrec/574 sacados/574 ABG
E.1839 On considère un cercle C , un point A ∈ C et un point M qui décrit le cercle: c’est-à-dire que la position de M est variable et il parcourra le cercle C . On considère le point I milieu de [ AM ] . 1 Placer le point I sur la figure ci-dessus. 2 a Placer le point M diamétralement opposé au point A . Où se trouve alors le point I . b Si le point M se trouve en A , où se trouve le point I . c Placer le point M à quatre autres endroits possibles et construire à chaque fois le point I associé 3 Lorsque le point M décrit l’intégralité du cercle C quel ensemble décrit le point I . E.1852 On considère un cercle C de diamètre [ AB ] . Soit M et N deux points de C distinct de A et B . 1 Placer sur la figure ci-dessus le point J intersection des droites ( NB ) et ( MA ) . 2 Montrer que la droite ( IJ ) est perpendiculaire à ( BA ) . E.1854 On doit construire une route passant de la ville M à la ville N . Cette route doit passer au-dessus d’une rivière: le pont sera perpendiculaire au lit de la rivière. Placer le pont (plus précisément les points I et J ) afin que la longueur de la route soit minimale. Indication : on pensera à l’inégalité triangulaire. E.1869 On considère les deux triangles OCD et OAB rectangles isocèles en O . À l’aide d’une rotation, dont on indiquera ses caractéristiques, montrer que les segments [ CA ] et [ DB ] ont même longueur. E.1870 On considère un rectangle ABCD , M un point de [ DC ] et N un point de [ BC ] . Déterminer, sur la figure ci-dessus, le positionnement des points M et N de sorte que le chemin passant par les points E , M , N et F soient le plus courts possible. (aucune justification n’est demandée) . https://chingmath.fr chapExoCorrec/1839 sacados/1839 AMOC sacados/1852 ABMNIC chapExoCorrec/1854 sacados/1854 MNIJ chapExoCorrec/1869 sacados/1869 OABCD chapExoCorrec/1870 sacados/1870 ABCDEF
2. Composée d’isométrie E.2631 Soit A , B , C trois points distincts deux à deux du plan et M un point quelconque du plan. La figure ci-contre représente l’image M de M par la trans-formation S C ◦ S B ◦ S A où : S A ( M ) = M 1 ; S B ( M 1 ) = M 2 ; S C ( M 2 ) = M Déterminer, s’ils existent, les invariants de la transformation S C ◦ S B ◦ S A . E.2633 On considère dans le plan un carré ABCD . On note I le milieu de [ AB ] . 1 Simplifier l’écriture de la transformation suivante : t −−→ AB ◦ t −→ CA ◦ t −→ AC ◦ t −−→ BC 2 Établir la relation suivante : t −−→ BC ◦ S I ◦ S B = t −−→ BD 3 Déterminer le point M vérifiant la relation suivante : S I ◦ S B = S M ◦ S C https://chingmath.fr chapExoCorrec/2631 sacados/2631 ABCMM1M2M chapExoCorrec/2633 sacados/2633