Droites et segments

Ce chapitre couvre le programme de 1AC sur le thème « Droites et segments ».

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Objectifs du chapitre

Droites et segments

Vocabulaire de base de la géométrie : points, droites, demi-droites, segments, milieu, distance, droites parallèles et perpendiculaires.

I. Points et droites

Un point se nomme par une lettre majuscule (par exemple $A$). Une droite est illimitée dans les deux sens ; elle se nomme par une lettre minuscule (droite $d$) ou par deux points qu'elle contient (droite $(AB)$).

Points alignés : des points sont alignés lorsqu'ils appartiennent à une même droite.

II. Demi-droites

Une demi-droite est une portion de droite limitée par un point appelé origine, et illimitée de l'autre côté. La demi-droite d'origine $A$ passant par $B$ se note $[AB)$.

III. Segments

Un segment est une portion de droite limitée par deux points appelés extrémités. Le segment d'extrémités $A$ et $B$ se note $[AB]$.

Longueur d'un segment : la longueur du segment $[AB]$ se note $AB$. On la mesure avec une règle graduée, en cm ou en mm.

IV. Milieu d'un segment

Définition : le milieu d'un segment $[AB]$ est le point $I$ de ce segment tel que $AI=IB=\dfrac{AB}2$.

Exemple : si $AB=8$ cm, alors $AI=IB=4$ cm.

Construction : on peut trouver le milieu d'un segment avec une règle graduée (en mesurant), ou avec un compas (en traçant deux arcs de cercle de même rayon centrés en $A$ et en $B$).

V. Droites parallèles

Définition : deux droites sont parallèles lorsqu'elles n'ont aucun point commun, ou lorsqu'elles sont confondues (c'est la même droite). On note $(d_1)\parallel(d_2)$.

Propriété : si deux droites sont parallèles à une même troisième droite, alors elles sont parallèles entre elles.

VI. Droites perpendiculaires

Définition : deux droites sont perpendiculaires lorsqu'elles se coupent en formant un angle droit. On note $(d_1)\perp(d_2)$.

Construction : on utilise une équerre pour tracer ou vérifier la perpendicularité de deux droites.

Propriété : si une droite est perpendiculaire à l'une de deux droites parallèles, alors elle est perpendiculaire à l'autre.

VII. Médiatrice d'un segment

Définition : la médiatrice d'un segment $[AB]$ est la droite perpendiculaire à $[AB]$ passant par son milieu.

Propriété : tout point de la médiatrice de $[AB]$ est situé à la même distance de $A$ et de $B$.

Exercices

Faciles

Exercice 1 — Vocabulaire : droite, demi-droite, segment

Facile 8 min
Sur une figure, trois points $A$, $B$, $C$ sont alignés dans cet ordre. Nommer : 1. la droite passant par ces trois points (deux écritures possibles) ; 2. le segment d'extrémités $A$ et $C$ ; 3. la demi-droite d'origine $B$ passant par $C$.

Exercice 2 — Construire un segment et son milieu

Facile 12 min
Tracer un segment $[AB]$ de longueur $6$ cm. Construire son milieu $I$ à la règle graduée, puis vérifier avec le compas.

Exercice 3 — Calculer avec le milieu d'un segment

Facile 8 min
$I$ est le milieu du segment $[AB]$. Sachant que $AB=14{,}6$ cm, calculer $AI$ et $IB$.

Moyens

Exercice 1 — Reconnaître droites parallèles et perpendiculaires

Moyen 10 min
On donne trois droites $(d_1)$, $(d_2)$, $(d_3)$ telles que $(d_1)\parallel(d_2)$ et $(d_3)\perp(d_1)$. 1. Que peut-on dire de $(d_3)$ et $(d_2)$ ? 2. Justifier.

Exercice 2 — Construire des droites perpendiculaires à l'équerre

Moyen 12 min
Tracer une droite $(d)$ et un point $A$ n'appartenant pas à $(d)$. Construire, à l'aide de l'équerre, la droite $(d')$ passant par $A$ et perpendiculaire à $(d)$.

Exercice 3 — Construire une médiatrice

Moyen 12 min
Tracer un segment $[MN]$ de longueur $7$ cm. Construire sa médiatrice au compas et à la règle. Nommer le point d'intersection avec $[MN]$.

Difficiles

Exercice 1 — Problème — points équidistants

Difficile 10 min
Un point $C$ est situé sur la médiatrice d'un segment $[AB]$. Sachant que $CA=5{,}2$ cm, que vaut $CB$ ? Justifier.

Quiz — Quiz — Droites et segments (14 questions)

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