Figures planes : vocabulaire et propriétés

Points, droites et segments

La géométrie plane commence par quelques objets fondamentaux : le point (une position, sans dimension), la droite (illimitée dans les deux sens), le segment (la portion entre deux points) et la demi-droite (une origine, un seul sens).

Le point

Un point est une position, sans dimension. On le note par une lettre majuscule : AA, BB, …

Faites glisser les points A et B.

AB

La droite

Une droite est une ligne illimitée dans les deux sens. On la note (AB)(AB) ou (d)(d).

Déplacez A et B : la droite (AB) passe par les deux points et prolonge le segment indéfiniment.

(AB)AB

Le segment

Un segment [AB][AB] est la portion de droite entre AA et BB, de longueur ABAB.

Déplacez les extrémités A et B.

[AB]AB

Exemple. Le segment [AB][AB] a pour extrémités AA et BB. Sa longueur s'écrit ABAB(sans crochets) : c'est la distance entre AA et BB, qu'on mesure à la règle.

La demi-droite

Une demi-droite [AB)[AB) part de AA, passe par BB, et continue indéfiniment.

Déplacez A et B : la demi-droite part de A, passe par B, puis continue au-delà de B.

[AB)AB

Attention au piège. Une droite n'a pas de longueur : on ne mesure que des segments. Et [AB)[AB) n'est pas [BA)[BA) : l'origine de la demi-droite change, le sens aussi.

Un contrôle utile. Deux points distincts AA et BB déterminent une seule droite (AB)(AB), un seul segment [AB][AB], et deux demi-droites distinctes [AB)[AB) et [BA)[BA).

ExerciceÉtape 1/4

Observez la figure ci-dessous pour répondre aux questions.

ABC

Combien y a-t-il de points sur la figure ?

Écrivez seulement un nombre, avec une virgule ou un point pour les décimales : 12,5 ou 12.5. Les fractions et les unités ne sont pas acceptées.

Droites parallèles et sécantes

Deux droites du plan sont soit parallèles (elles ont la même direction), soit sécantes (elles se coupent en un unique point).

Droites parallèles

Parallèles : elles ne se coupent jamais (on note d1∥d2d_1 \parallel d_2).

Faites pivoter la droite jaune ; déplacez le point rose pour écarter les droites.

d₁d₂

Exemple.Les côtés opposés d'un rectangle sont parallèles.

Ici, les droites d₁ et d₂ restent toujours parallèles, même si vous les superposez : deux droites confondues ont aussi la même direction.

Droites sécantes

Sécantes : elles se coupent en un seul point.

Déplacez les points : les droites se coupent en un seul point lorsqu'elles ne sont pas parallèles.

d₁d₂

Exemple.Les diagonales d'un carré sont sécantes.

Les droites se coupent au point marqué.

Attention au piège. Deux droites confondues (c'est la même droite dessinée deux fois) comptent aussi comme parallèles : elles ont la même direction. Deux parallèles distinctes n'ont aucun point commun ; deux parallèles confondues ont tous leurs points en commun.

ExerciceÉtape 1/4

Parallèles et sécantes

Données de l'exercice

Deux droites du plan : soit elles ont la même direction (parallèles), soit elles se coupent en un point (sécantes).

parallèlessécantes

Deux droites parallèles…

Droites perpendiculaires

Deux droites sécantes sont perpendiculaires quand elles se coupent en formant un angle droit : les quatre coins autour du point d'intersection sont identiques, comme le coin d'une feuille ou d'une équerre. On note d1⊥d2d_1 \perp d_2, et on code l'angle droit par un petit carré.

d₁d₂

Un contrôle utile. Posez le coin d'une équerre sur le point d'intersection : si les deux bords de l'équerre suivent exactement les deux droites, elles sont perpendiculaires.

Notion d'angle

Un angle mesure l'écart entre deux demi-droites de même origine. Le point commun est le sommet ; les demi-droites sont les côtés.

L'angle AOB^\widehat{AOB}

Un anglemesure l'écart entre deux demi-droites de même origine. On le note AOB^\widehat{AOB} où OO est le sommet et [OA)[OA) et [OB)[OB) sont les côtésde l'angle.

Déplacez le sommet O et les points A et B.

OAB

Exemple. Si OO, AA et BB sont trois points distincts, l'angle AOB^\widehat{AOB} a pour sommet OO. Mesure ≈ 112°

Attention au piège. Dans AOB^\widehat{AOB}, le sommet est la lettre du milieu : OO, pas AA. On apprendra plus tard à mesurer cet écart ; ici, on apprend seulement à le nommer.

ExerciceÉtape 1/4

Notion d'angle

Données de l'exercice

L'angle AOB^\widehat{AOB} est dessiné ci-dessous : OO est le sommet, [OA)[OA) et [OB)[OB) sont les côtés.

OAB

Un angle est formé par…