Transformations : symétrie centrale

1. Définitions et propriétés
• Deux figures sont symétriques par rapport à une droite (d) si elles se superposent lorsqu'on plie le long de cette droite (d). Cette droite est alors l'axe de symétrie.
• Deux figures sont symétriques par rapport à un point O lorsqu'elles se superposent par demi-tour autour de ce point O. O est le centre de symétrie.
• Propriétés : Si M′ est l'image de M par rapport à O, alors O est le milieu de [MM′]. La symétrie centrale conserve le parallélisme, les longueurs des segments et les mesures d'angles.
Exemple : A'B'C' est l'image de ABC par la symétrie de centre O.
16 Transformations : symé-trie centrale - illustration 1
16 Transformations : symé-trie centrale - illustration 2
2. Visualiser une symétrie dans une frise ou dans un pavage
• Méthode : Pour trouver une symétrie dans une frise ou dans un pavage, il faut :
  • Bien observer le motif élémentaire (c'est-à-dire le motif de base qui va ensuite être répété dans la frise ou le pavage) ;
  • Puis, chercher ce même motif dans la frise ou le pavage et trouver par quelle transformation il a pu être répété pour construire toute la frise ou tout le pavage.
Exemple :
16 Transformations : symé-trie centrale - illustration 3
Exercice n°1
Complète avec les bons nombres.
16 Transformations : symé-trie centrale - illustration 4
Écris les réponses dans les zones colorées.
A. La figure 1 possède axe(s) de symétrie et centre(s) de symétrie.
B. La figure 2 possède axe(s) de symétrie et centre(s) de symétrie.
C. Un parallélogramme a axe(s) de symétrie et centre(s) de symétrie.
Exercice n°2
Parmi les affirmations suivantes, sélectionne celle(s) qui est (sont) correcte(s).
Coche la (ou les) bonne(s) réponse(s).
A. La lettre A possède un axe de symétrie.
B. La lettre M possède un centre de symétrie.
C. La lettre Z possède un centre de symétrie.
D. La lettre E possède un axe de symétrie et un centre de symétrie.
La lettre E possède bien un axe de symétrie mais pas de centre de symétrie.
Exercice n°3
On peut dire dans cette figure que :
16 Transformations : symé-trie centrale - illustration 5
Coche la (ou les) bonne(s) réponse(s).
A. Le point A est le symétrique du point C par la symétrie de centre O.
B. Le point O est le symétrique du point O par la symétrie de centre O.
C. Le point O est le milieu du segment [BC].
D. Le point D est le symétrique du point O par la symétrie de centre C.
Comme le segment est coupé en quatre parts égales, on obtient des points symétriques par rapport aux centres proposés. De plus le centre de symétrie est son propre symétrique lors d'une symétrie centrale.
Exercice n°4
Parmi les phrases suivantes, sélectionne celle(s) qui est (sont) correcte(s).
Coche la (ou les) bonne(s) réponse(s).
A. Lors de la symétrie de centre O, le point A a pour image \textrm{A}', le point B a pour image \textrm{B}' et alors \textrm{ AB}\, =\, \textrm{A}'\textrm{B}'.
B. Lors de la symétrie de centre O, la droite (d) a pour symétrique (d′) et alors les droites (d) et (d′) sont perpendiculaires.
C. Lors d'une symétrie centrale, le symétrique d'un cercle est un cercle de même rayon.
La symétrie centrale conserve les longueurs et le parallélisme.