Notions de géométrie : exercices 1 à 17 corrigés — 1ère année collège
1. PLACER ET TRACER DES DROITES
Exercice 1 — Droites, demi-droites et segments
On considère les points E, F et G.
- Tracer en vert les droites (EF), (EG) et (FG).
- Marquer un point A sur (EF), un point B sur (EG) et un point C sur (FG).
- Tracer en rouge les demi-droites [EA), [BC) et [GA).
- Tracer en bleu les segments [AB], [BC] et [AC].
Correction
Les points sont placés de façon à respecter les conditions : A ∈ (EF), B ∈ (EG) et C ∈ (FG).
La demi-droite [EA) a pour origine E et passe par A. La demi-droite [BC) a pour origine B et passe par C. La demi-droite [GA) a pour origine G et passe par A.
Enfin, les segments [AB], [BC] et [AC] relient respectivement les couples de points indiqués.
Exercice 2 — Points d'intersection
On considère la figure donnée. La droite (EF) coupe la droite (D) en A. La droite (EH) coupe la droite (FG) en B. Compléter la figure en traçant les points A et B.
Correction : placer A exactement à l'intersection de (EF) et (D), puis B à l'intersection de (EH) et (FG), conformément aux données de la figure.
Exercice 3 — Appartenance à une droite, à un segment et à une demi-droite
- Tracer une droite (D).
- Placer R, C et A tels que R n'est pas un point de (D), C est un point de (D) et A est un point de (D).
- Placer un point B sur le segment [RA].
- Placer un point E de (D) tel que E est un point de la droite (AC) et E n'est pas un point de la demi-droite [AC).
Correction et explication :
- Comme A et C appartiennent à (D), la droite (AC) est exactement la même droite que (D).
- La demi-droite [AC) a pour origine A et se dirige vers C (flèche verte sur le schéma).
- Pour que E appartienne à (AC) mais pas à la demi-droite [AC), E doit être placé sur la prolongation de la droite, du côté opposé à C par rapport à A.
Exercice 4 — Deux droites sécantes
1) Reproduire la figure ci-contre. 2) Construire un point M de la droite (D) et un point N de la droite (Δ) tel que : OM = ON.
Construction : tracer un cercle de centre O et de rayon quelconque. Choisir M parmi ses intersections avec (D) et N parmi ses intersections avec (Δ). Alors OM = ON.
Exercice 5 — Construire une longueur
- Tracer un segment [EF] de 6 cm de longueur.
- Construire un point A tel que AE = 5 cm et AF = 7 cm.
Construction : tracer (EF) = 6 cm. Tracer le cercle de centre E et de rayon 5 cm, puis le cercle de centre F et de rayon 7 cm. Une intersection des deux cercles donne A. On vérifie : AE = 5 cm et AF = 7 cm.
2. DROITES, SEGMENTS ET DEMI-DROITES
Exercice 6 — Points non alignés et constructions
Soit A, B et C trois points non alignés.
- Tracer le segment [AB].
- Tracer la demi-droite [AC).
- Tracer la droite (BC).
- Placer le milieu O du segment [AB].
- Placer un point I sur (BC) tel que I n'appartient pas à [BC].
- Placer un point J sur (AC) tel que C n'appartient pas à [AJ].
Correction : O est choisi sur [AB] avec AO = OB. I est placé sur la droite (BC) mais à l'extérieur du segment [BC]. J est placé sur (AC), dans la partie opposée à C par rapport à A, afin que C n'appartienne pas à [AJ).
Exercice 7 — Appartenance
La figure donne trois points alignés dans l'ordre A — B — C. Compléter par « est un point de » ou « n'est pas un point de ».
| عبارة الكتاب | التصحيح |
|---|---|
| A … [BC] | n'est pas un point de |
| A … [BC) | n'est pas un point de |
| A … (BC) | est un point de |
| A … [AC] | est un point de |
| B … [CA) | est un point de |
| B … [AC) | est un point de |
| C … [AB] | n'est pas un point de |
| C … [BA) | n'est pas un point de |
| C … (AB) | est un point de |
Exercice 8 — Deux droites sécantes
Tracer deux droites (D) et (Δ) sécantes en O. Placer un point A appartenant à (D) et un point B appartenant à (Δ). Placer un point M tel que B appartienne à la demi-droite [MA).
Correction : pour que B appartienne à [MA), les points M, A et B doivent être alignés et B doit se trouver dans la direction de la demi-droite issue de M passant par A. On choisit donc M sur la droite (AB), du côté opposé à B par rapport à A.
Exercice 9 — Segment et demi-droite
Tracer une droite (D) et placer deux points A et B qui appartiennent à la droite (D). Placer un point N qui n'est pas sur la droite (D). Tracer un segment [MN] et la demi-droite [NJ) contenant M.
Correction : le point N est hors de (D). On place M de façon à pouvoir tracer [MN], puis on choisit J sur la demi-droite issue de N contenant M. Ainsi M appartient à [NJ).
3. DEUX DROITES PARALLÈLES OU PERPENDICULAIRES
Exercice 10 — Avec TICE
Utiliser l'outil GeoGebra pour tracer les parallèles à la droite (Δ) passant par D et E.
Résultat : GeoGebra permet de construire une parallèle à (Δ) par D, puis une autre parallèle à (Δ) par E. Les deux droites construites sont donc parallèles entre elles.
Exercice 11 — Parallèles aux côtés d'un triangle
EFG est un triangle.
- Tracer la droite (D) parallèle à (FG) et passant par E.
- Tracer la droite (D') parallèle à (EF) passant par G.
- Tracer la droite (D'') parallèle à (EG) passant par F.
Correction : chaque droite est construite parallèlement au côté indiqué et passe par le sommet demandé.
Exercice 12 — Perpendiculaire par un point
Tracer la perpendiculaire à la droite (AB) passant par C.
Correction : on trace par C une droite formant un angle droit avec (AB). Donc (d) ⟂ (AB).
Exercice 13 — Parallèle et perpendiculaire
- Tracer une droite (D).
- Placer deux points A et B tels que A et B ne sont pas sur la droite (D).
- Tracer la parallèle (D') à la droite (D) passant par A.
- Tracer la droite (D'') passant par B et perpendiculaire à la droite (D).
- Que peut-on dire des droites (D') et (D'') ? Justifier.
Justification : (D') est parallèle à (D), tandis que (D'') est perpendiculaire à (D). Or toute droite perpendiculaire à l'une de deux droites parallèles est perpendiculaire à l'autre. Donc :
4. MILIEU
Exercice 14 — Construire et calculer un milieu
1) Reproduire la figure sachant que AB = 8 cm et EF = 3 cm.
2.a) Construire le milieu M de [AB].
2.b) Calculer AM.
3.a) Tracer le point G tel que F soit le milieu de [EG].
3.b) Calculer EG.
2.b — Calcul :
AM = AB ÷ 2 = 8 ÷ 2 = 4 cm.
3.b — Calcul : puisque F est le milieu de [EG], on a EF = FG = 3 cm. Donc :
EG = EF + FG = 3 + 3 = 6 cm.
Exercice 15 — Montrer qu'un point est un milieu
- Tracer un segment [AB] de longueur 12 cm.
- Placer sur ce segment le point M situé à 3 cm du point B.
- Placer le milieu N du segment [AB].
- Montrer que le point M est le milieu de [NB].
Calcul : N est le milieu de [AB], donc NB = 6 cm. Comme MB = 3 cm, on obtient :
NM = NB − MB = 6 − 3 = 3 cm.
On a donc NM = MB = 3 cm et M appartient à [NB]. Par définition, M est le milieu de [NB].
Exercice 16 — Construire le point C
A et B sont deux points. Placer le point C tel que B soit le milieu de [AC].
Construction : tracer la droite (AB). Avec le compas, reporter la longueur AB à partir de B, sur la demi-droite opposée à A. Le point obtenu est C.
On a alors A, B, C alignés et AB = BC. Donc B est le milieu de [AC].
Exercice 17 — Démontrer qu'un point est le milieu
Sur une droite (Δ), placer les points M, N, P et Q tels que : MP = 5 cm ; PQ = 2 cm et Q n'appartient pas au segment [MP] ; PN = 2,5 cm et N est un point du segment [MP].
2) Montrer que N est le milieu de [MP].
Correction : N appartient à [MP] et MP = 5 cm, PN = 2,5 cm. Donc :
MN = MP − PN = 5 − 2,5 = 2,5 cm.
Ainsi MN = NP = 2,5 cm. Comme N appartient à [MP] et que MN = NP, alors :
Synthèse
- المستقيم غير محدود، والقطعة لها طرفان، ونصف المستقيم له أصل واتجاه.
- إذا كانت نقطة تنتمي إلى قطعة، فيجب أن تكون بين طرفيها.
- منتصف قطعة هو نقطة تنتمي إلى القطعة وتقسمها إلى قطعتين متساويتين.
- إذا كان مستقيمان عموديين على مستقيم واحد، فهما متوازيان.
- إذا كان مستقيمان متوازيين، فإن المستقيم العمودي على أحدهما يكون عموديًا على الآخر.



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