4ème Géométrie symétrierotationtranslationhomothétietransformations

Transformations géométriques

Symétrie centrale, translation, rotation et homothétie en 4ème.

Symétrie axiale (rappel)

La symétrie axiale d’axe dd : le symétrique de AA est le point AA' tel que dd est la médiatrice de [AA][AA'].

Propriétés : conserve les distances, angles et aires.


Symétrie centrale

La symétrie centrale de centre OO : AA' est le symétrique de AA par rapport à OO si OO est le milieu de [AA][AA'].

OA=OA\overrightarrow{OA'} = -\overrightarrow{OA}

Propriétés : conserve les distances, angles et aires. Une figure symétrique de centre OO est identique à sa symétrique.

Exemple : Le symétrique du point A(2;3)A(2 ; -3) par rapport à O(1;0)O(1 ; 0).

A=(2×12  ;  2×0(3))=(0  ;  3)A' = (2 \times 1 - 2 \;;\; 2 \times 0 - (-3)) = (0 \;;\; 3)


Translation

La translation de vecteur u\vec{u} fait correspondre à tout point MM le point MM' tel que MM=u\overrightarrow{MM'} = \vec{u}.

Coordonnées : Si u=(ab)\vec{u} = \begin{pmatrix} a \\ b \end{pmatrix} et M(x;y)M(x ; y), alors M(x+a  ;  y+b)M'(x+a \;;\; y+b).

Propriétés : conserve distances, angles, aires. Les droites sont transformées en droites parallèles.


Rotation

La rotation de centre OO, angle α\alpha fait tourner chaque point autour de OO d’un angle α\alpha.

Propriétés : conserve distances, angles, aires. La rotation de 180°180° est la symétrie centrale.

Rotation de 90°90° : M(x;y)M(y  ;  x)M(x ; y) \to M'(-y \;;\; x)


Homothétie

L’homothétie de centre OO, rapport kk transforme MM en MM' tel que OM=kOM\overrightarrow{OM'} = k \cdot \overrightarrow{OM}.

  • k>0k > 0 : même sens que OO
  • k<0k < 0 : sens opposé
  • k=1k = -1 : symétrie centrale

Propriétés : multiplie les distances par k|k|, les aires par k2k^2.

Exemple : Homothétie de centre O(0;0)O(0;0), rapport 33. A(2;1)A(6;3)A(2 ; -1) \to A'(6 ; -3).


Résumé des transformations

TransformationDistancesAnglesOrientation
Symétrie axialeConservéesConservésInversée
Symétrie centraleConservéesConservésConservée
TranslationConservéesConservésConservée
RotationConservéesConservésConservée
Homothétie (k≠±1)Multipliées par |k|ConservésSelon k