Image d’une droite, d’un segment et d’un cercle par une homothétie
3ème · Mathématiques 3ème
À retenir
• L'image d'une droite (d) est une droite parallèle (d'). • L'image d'un segment [AB] est un segment parallèle [A'B'] avec A'B' = |k| AB. • L'image d'un cercle de centre I et rayon R est un cercle de centre I' et rayon R' = |k| R.
Le cours
1. Image d'une droite et d'un segment Une homothétie de centre O et de rapport k non nul transforme les éléments géométriques selon des propriétés fondamentales de parallélisme et de proportionnalité : • Droite : l'image d'une droite (d) ne passant pas par O est une droite (d') strictement parallèle à (d). Si la droite passe par le centre O, elle est sa propre image (d' = d). • Segment : l'image d'un segment [AB] est un segment [A'B'] parallèle à [AB], de longueur A'B' = |k| AB. Le milieu de [AB] a pour image le milieu de [A'B']. 2. Image d'un cercle Pour construire l'image d'un cercle C de centre I et de rayon R par une homothétie de centre O et de rapport k : 1. On construit le centre image I', qui est l'image du point I par l'homothétie (O, I, I' alignés avec OI' = |k| OI). 2. Le rayon du cercle image C' est R' = |k| R. 3. Le cercle image C' a pour centre I' et pour rayon R'. 3. Erreur fréquente Attention à ne pas placer le centre du cercle image au centre de l'homothétie : I' O en général. Le centre O sert uniquement de point de fuite pour projeter le centre initial I. De plus, le nouveau rayon R' est toujours positif, même si k est négatif (R' = |k| R).
Dans ce chapitre
- Translations et rotations du plan de 4ème
- Symétries axiale et centrale appliquées aux polygones usuels de 5ème
- Carré d’un nombre, racine carrée et calcul d’aire de 4ème
- Définition de l'homothétie : centre O et rapport k (agrandissement et réduction orientés)
- Homothétie de rapport positif (k > 0) : points du même côté du centre
- Homothétie de rapport négatif (k < 0) : demi-tour et centre entre les deux
- Effet d'une homothétie sur les longueurs (|k|), les aires (k^2) et conservation des angles
- Synthèse comparative des 5 transformations du collège : symétries, translation, rotation, homothétie
- Translation et vecteur : direction, sens, norme et égalité vectorielle — 3ème
- Somme de vecteurs, règle du parallélogramme et relation de Chasles — 3ème
- Homothétie et théorème de Thalès : configurations emboîtée et papillon
- Image d’une droite, d’un segment et d’un cercle par une homothétie
- Déterminer le centre et le rapport d’une homothétie à partir d’une figure ou d’un quadrillage
- Bilan : Synthèse et méthode sur les homothéties du plan