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Cycle 4

Cours : Cycle 4 > Chapitre 25 

Leçon 3: Les rotations
Mathématiques
Cycle 4
Espace et géométrie - Les transformations
Les rotations
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Définir ce qu'est une rotation

Google Classroom
Un dialogue entre un professeur et un élève
Voici un dialogue entre un professeur et un élève. L'objectif est de définir ce qu'est une rotation.
Le professeur :
Définir ce qu'est une rotation c'est dire comment trouver le transformé d'un point donné par une rotation.
Soit la rotation de centre P et d'angle de mesure θ. Comment trouver l'image d'un point A par cette rotation ?
L'élève :
Ce n'est pas possible puisque l'on ne sait rien du point A.
Le professeur :
On peut essayer de donner une règle générale.
L'élève :
Par exemple, on peut dire que si le point A est situé à droite du point P, alors son image est quelque part au-dessus de P, mais tout dépend de θ.
Un point P avec un point A aligné à sa droite. Une flèche verte courbe du point A à un point en haut à droite du point P à la même distance du point P que le point A.
Le professeur :
Plus précisément, en regardant cette figure :
Un segment horizontal P A. Un segment P B est en haut et vers la droite une flèche verte du point A au point B. Une mesure d'angle inconnue est sur l'angle A P B.
on peut dire que si B est l'image de A alors la mesure de l'angle de côtés [PA) et [PB) est θ.
L'élève :
Je suis d'accord.
Le professeur :
Attention, y a-t-il un seul angle APB^ de mesure θ?
L'élève :
Non ! il y en a deux :
Un segment horizontal P A. Un segment P B est en haut et vers la droite une flèche verte du point A au point B. Une mesure d'angle inconnue est sur l'angle A P B. Un autre segment P B incliné vers la droite forme la même mesure d'angle inconnue et une flèche verte courbe du point A au point B.
Le professeur :
Exact, donc il faut préciser si la rotation est dans le sens direct, c'est-à-dire dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, ou dans le sens indirect, c'est-à-dire dans le sens des aiguilles d'une montre.
Par convention, si B est l'image de A dans la rotation de centre P et d'angle de mesure θ dans le sens direct, alors on écrit que la mesure de l'angle APB^ est θ.
et si B est l'image de A dans la rotation de centre P et d'angle de mesure θ dans le sens indirect, alors on écrit que sa mesure est −θ.
L'élève :
Et donc ainsi, on a parfaitement décrit quelle est l'image d'un point A dans une rotation de centre P et d'angle donné.
Le professeur :
Attention, est-il bien certain que l'image du point A est parfaitement définie ?
Existe-t-il un seul point B pour lequel la mesure de l'angle de côtés [PA) et [PB) est θ (ou −θ).
L'élève :
Non ! Pour tout point B de la demi-droite ci-dessous, la mesure de l'angle de côtés [PA) et [PB) est θ
Angle A P B where A P is a line segment and P B is a ray. The angle measure of P is theta. The ray coming from P towards B has multiple plotted points on it with question marks to represent possible answers.
Le professeur :
Exact ! Donc comment faire ?
L'élève :
Il faut dire : B est le point tel que la mesure de l'angle de côtés [PA) et [PB) est θ (ou −θ), ET tel que PA=PB.
Le professeur :
Exact !
Un segment horizontal P A. Un segment P B est en haut et vers la droite une flèche verte du point A au point B. Une mesure d'angle inconnue est sur l'angle A P B. Les deux segments ont une droite commune.
L'image d'un point A dans la rotation de centre P et d'angle de mesure θ dans le sens direct est le point B tel que PA=PB et tel que la mesure de l'angle APB^ est θ.
L'élève :
J'ai compris.
Le professeur :
En bonus voici une autre façon de définir une rotation.
Un cercle avec un centre étiqueté P. Un segment horizontal P A forme le rayon du cercle. Un segment P B est en haut et à droite forme un autre rayon sur le cercle. Une flèche verte courbe sur l'arc de cercle du point A au point B. Une mesure d'angle inconnue est sur l'angle A P B.
L'image d'un point A dans la rotation de centre P et d'angle de mesure θ dans le sens direct est le point B situé sur le cercle de centre P passant par A, et tel que la mesure de l'angle APB^ est θ.
L'élève :
C'est normal puisque les points d'un cercle sont tous à égale distance du centre du cercle.
Le professeur :
Dans la première définition, on utilise des segments de même longueur et dont l'une des extrémités est P, et dans la deuxième, on utilise un cercle de centre P.
L'élève :
Avons-nous réussi à définir ce qu'est une rotation ?
Le professeur :
Sans aucun doute !

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