Une symétrie axiale retourne une figure de l’autre côté d’une droite, comme un miroir. Pour construire l’image d’un point, on va perpendiculairement à la droite et on reporte la même distance au-delà. Un point situé sur l’axe ne bouge pas. Les premiers exercices demandent seulement une règle et du papier quadrillé ; les deux derniers utilisent les coordonnées.
La règle du miroir
Travaille point par point : repère l’axe, rejoins-le à angle droit, mesure la distance et reporte-la de l’autre côté. Appelle A′ l’image de A. Relie les nouveaux sommets dans le même ordre seulement quand tu les as tous trouvés. Essaie avant d’ouvrir la solution.
1. Le segment AB et la droite oblique r
Construis le symétrique du segment AB par rapport à r. Trouve d’abord A′ et B′ : faire seulement glisser le segment vers la droite ne suffit pas.
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Depuis A et B, trace des perpendiculaires à r. Continue chacune au-delà de r sur la même distance pour obtenir A′ et B′. Relie-les pour former le segment symétrique.
2. Le triangle posé sur la droite r
Reproduis le triangle ABC sur du papier quadrillé et construis son image par rapport à la droite horizontale r. Remarque que B et C sont déjà sur la droite.
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B et C restent en place : B′=B et C′=C. A est trois carreaux au-dessus de r ; A′ se place trois carreaux en dessous, dans la même colonne. Relie A′ à B et à C.
3. Le segment CD et l’axe y
Place C(3 ; −2) et D(2 ; 1), puis trace CD. Construis son image par rapport à l’axe y et écris les nouvelles coordonnées.
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Par rapport à l’axe y, seule la première coordonnée change de signe : C′=(−3 ; −2) et D′=(−2 ; 1). La seconde reste identique ; les points sont sur les mêmes lignes.
4. Quatre lettres et quatre axes : L, V, T et K
Construis l’image de chaque lettre par rapport à son axe : L par rapport à l (vertical), V à v (horizontal), T à t (oblique descendant) et K à k (oblique montant). Il y a quatre dessins différents.
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Pour L et V, compte les carreaux horizontalement et verticalement. Pour T et K, trace depuis chaque coin une perpendiculaire à l’axe oblique et reporte la distance de l’autre côté. Le L change de sens, le V se retourne et T et K se réfléchissent chacun dans son axe.
5. Un quadrilatère et la droite s
Dessine un quadrilatère ABCD comme sur la figure et construis son image par rapport à la droite oblique s.
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Construis séparément l’image des quatre sommets avec des perpendiculaires à s et des distances égales. Relie A′, B′, C′ et D′ dans cet ordre. Le quadrilatère conserve sa forme et sa taille, mais il est retourné.
6. Trouve les images des points
Sur la figure avec la droite s, quels points sont les images de A, B, C, D et E ? Observe les points situés sur l’axe.
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Les couples sont A↔K, B↔N, C↔O et D↔F. E est sur s, donc E↔E. P est aussi sur l’axe et resterait en place, mais il n’est pas demandé. L, R, Q et M sont des distracteurs.
7. Le triangle et la droite passant par O et P(1 ; 3)
Dans un repère, trace s passant par O=(0 ; 0) et P(1 ; 3). Dessine le triangle OAB avec A(4 ; 2) et B(3 ; −1), puis son image par rapport à s. Quelles sont les coordonnées des nouveaux sommets ?
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O est sur s et ne bouge pas. Les perpendiculaires à s donnent A′=(−2 ; 4) et B′=(−3 ; 1). Vérification : AA′ et BB′ sont perpendiculaires à s et leurs milieux se trouvent sur s.
8. Deux triangles : retrouve l’axe
Dessine ABC avec A(1 ; 1), B(1 ; 4), C(5 ; 1), et DEF avec D(−1 ; −1), E(−1 ; −5), F(−4 ; −1). Compare les longueurs des côtés et trouve la droite qui transforme un triangle en l’autre par symétrie.
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ABC a des côtés de 3, 4 et 5 unités ; DEF a les mêmes longueurs. Les correspondances sont A↔D, B↔F, C↔E. L’axe est y=−x : la symétrie transforme (x ; y) en (−y ; −x).
Ce qu’il faut vérifier
Un point et son image sont alignés perpendiculairement à l’axe et à la même distance de celui-ci. Les figures ont les mêmes longueurs, même si elles sont retournées. Si l’axe passe par un point, ce point reste sa propre image.