Parallélogramme : corrigés des exercices de maths en 5ème.

Exercice 1 : construction – parallélogramme.
Pour résoudre cet exercice, nous allons utiliser les propriétés d’un parallélogramme.

1. Les côtés opposés d’un parallélogramme sont égaux, donc nous avons :

AB\,=\,DC\,=\,3\,\,cm
AD\,=\,BC\,=\,5\,\,cm

2. Les angles opposés d’un parallélogramme sont égaux, donc :

\angle\,DAB\,=\,\angle\,BCD\,=\,67^\circ

3. La somme des angles adjacents d’un parallélogramme est 180^\circ. Par conséquent :

\angle\,ADC\,=\,180^\circ\,-\,\angle\,DAB
\angle\,ADC\,=\,180^\circ\,-\,67^\circ
\angle\,ADC\,=\,113^\circ

\angle\,ABC\,=\,180^\circ\,-\,\angle\,BCD
\angle\,ABC\,=\,180^\circ\,-\,67^\circ
\angle\,ABC\,=\,113^\circ

Ainsi, nous avons tous les côtés et tous les angles du parallélogramme :

AB\,=\,3\,\,cm
BC\,=\,5\,\,cm
CD\,=\,3\,\,cm
DA\,=\,5\,\,cm
\angle\,DAB\,=\,\angle\,BCD\,=\,67^\circ
\angle\,ABC\,=\,\angle\,ADC\,=\,113^\circ

D’où la résolution complète de l’exercice.

Exercice 2 : les parallélogrammes particuliers

Correction\,Exercice\,1\,%3A

1. On construit un losange où les diagonales mesurent 8\,\%2C\,cm et 7\,\%2C\,cm.

2. Pour calculer l’aire du losange, on utilise la formule :
Aire\,=\,\frac{1}{2}\,\times  \,d_1\,\times  \,d_2
d_1\,=\,8\,\%2C\,cm et d_2\,=\,7\,\%2C\,cm.

Aire\,=\,\frac{1}{2}\,\times  \,8\,\times  \,7\,=\,\frac{56}{2}\,=\,28\,\%2C\,cm^2

Correction\,Exercice\,2\,%3A

Tracer un triangle EFG tel que :
EG\,=\,8\,\%2C\,cm%2C\,\quad\,\widehat{EFG}\,=\,65^\circ%2C\,\quad\,\widehat{EGF}\,=\,25^\circ.

Soit H et I les symétriques respectifs de F et G par rapport à E.

Pour déterminer la nature du quadrilatère IFGH, on note que F et H ainsi que G et I sont des symétriques par rapport à E. Cela signifie que EF\,=\,EH et EG\,=\,EI, donc les segments IF et GH sont respectivement égaux et parallèles, tout comme IG et FH. Par conséquent, IFGH est un parallélogramme.

Correction\,Exercice\,3\,%3A

Tracer un rectangle ABCD de centre I.

Placer le point E tel que ABEI soit un parallélogramme.

Puisque ABCD est un rectangle et I est le centre, les diagonales AC et BD se coupent en I. En ajoutant E tel que ABEI soit un parallélogramme, cela signifie que E est à la fois l’image de A par la translation qui envoie B vers I et l’image de B par la translation qui envoie A vers I.

Par conséquent, le quadrilatère AEBI est également un parallélogramme.

Correction\,Exercice\,4\,%3A

Tracer un triangle ABC tel que :
AB\,=\,6\,\%2C\,cm%2C\,\quad\,\widehat{BAC}\,=\,110^\circ%2C\,\quad\,\widehat{ABC}\,=\,35^\circ.

Déterminer le point D:

Soit D le point d’intersection de la parallèle à la droite AC passant par B et de la parallèle à la droite AB passant par C.

1. Pour déterminer la nature du triangle ABC, on remarque que les angles intérieurs sont :
\widehat{BCA}\,=\,180^\circ\,-\,\widehat{BAC}\,-\,\widehat{ABC}\,=\,180^\circ\,-\,110^\circ\,-\,35^\circ\,=\,35^\circ.

Cela signifie que les deux angles à la base sont de 35^\circ, donc ABC est un triangle isocèle (\widehat{ABC}\,=\,\widehat{BCA}).

2. Pour la nature du quadrilatère ABDC :

Puisque AD\,\parallel\,BC et AB\,\parallel\,DC, cela signifie que les côtés opposés sont parallèles et égaux. Donc ABDC est un parallélogramme. Comme il y a un angle droit dans ABC, cela fait de ABDC un rectangle.

Exercice 3 : construction de parallélogramme.
Correction\,%3A

1. Construction du parallélogramme OURS :
Pour construire le parallélogramme OURS de centre I tel que OR\,=\,8\%2C\,cm, SU\,=\,10\%2C\,cm et \widehat{OIU}\,=\,120^\circ, nous procédons comme suit :

Tracer\,un\,segment\,%3Cimg\,decoding=%22async%22\,class=%22LatexImg%22\,src=%22https%3A%2F%2Fmaths-pdf.fr%2Fcgi-bin%2Fmimetex.cgi%3F%255BOR%255D%22\,alt=%22%5BOR%5D de longueur 8\%2C\,cm.
Placer le point I au milieu de %5BOR%5D, c’est-a-dire IO\,=\,IR\,=\,4\%2C\,cm.
A partir du point I, tracer un angle de 120^\circ avec la ligne IO. Tracer une demi-droite IU sur cet angle.
Placer le point U sur la demi-droite IU de sorte que IU\,=\,5\%2C\,cm. (Car dans un parallelogramme, les diagonales se coupent en leur milieu, donc SU\,=\,2\,\times  \,IU).
Reproduire la meme construction pour obtenir le point S. La longueur IS doit egalement etre 5\%2C\,cm et faire un angle de 120^\circ avec la ligne IR (oppose par le sommet du premier angle).
Relier les points O%2C\,U%2C\,S et R pour former le parallelogramme OURS. » align= »absmiddle » />

2. Programme de construction détaillé :

Tracer\,un\,segment\,%3Cimg\,decoding=%22async%22\,class=%22LatexImg%22\,src=%22https%3A%2F%2Fmaths-pdf.fr%2Fcgi-bin%2Fmimetex.cgi%3F%255BOR%255D%22\,alt=%22%5BOR%5D de longueur 8\%2C\,cm.
Placer le milieu I de %5BOR%5D. I est a 4\%2C\,cm de chaque extremite O et R.
Tracer l’angle \widehat{OIU}\,=\,120^\circ a partir de I :

Utiliser un rapporteur pour tracer cet angle.
Placer l’origine du rapporteur sur I avec la ligne de base alignee le long de IO.
Marquer un angle de 120^\circ dans le sens anti-horaire et tracer la demi-droite IU.

Sur la demi-droite IU, marquer un point U tel que IU\,=\,5\%2C\,cm.
A partir du point I, tracer un autre angle de 120^\circ avec la ligne IR dans le sens oppose pour obtenir la demi-droite IS.
Sur la demi-droite IS, marquer le point S de telle sorte que IS\,=\,5\%2C\,cm.
Relier les points O et U, U et S, S et R, et enfin R et O pour obtenir le parallelogramme OURS. » align= »absmiddle » />

Exercice 4 : construction à la règle et au compas.
Pour construire le parallélogramme BRUN de centre E, nous suivons les étapes suivantes :

1. Tracer le segment %5BBE%5D de longueur 3,5 cm.

BE\,=\,3%2C5\,\%2C\,cm

2. Tracer le cercle C(B%3B\,5\,\%2C\,cm) centré en B et de rayon 5 cm afin de trouver le point R.

BR\,=\,5\,\%2C\,cm

3. Tracer le cercle C(E%3B\,4%2C5\,\%2C\,cm) centré en E et de rayon 4,5 cm afin de trouver le point R.

RE\,=\,4%2C5\,\%2C\,cm

4. Le point R est à l’intersection des cercles C(B%3B\,5\,\%2C\,cm) et C(E%3B\,4%2C5\,\%2C\,cm). Marquer ce point R.

5. Tracer le point N tel que EN\,=\,ER. Puisque E est le centre du parallélogramme, N doit être à la même distance de E que R. Donc:

EN\,=\,ER\,=\,4%2C5\,\%2C\,cm

6. Tracer les segments %5BBR%5D et %5BEN%5D.

BR\,=\,EN\,=\,5\,\%2C\,cm

7. Tracer le segment %5BRU%5D parallèle et égal à %5BBE%5D, et le segment %5BNU%5D parallèle et égal à %5BER%5D.

Ainsi, les quatre côtés BR%2C\,RU%2C\,UN et NB forment le parallélogramme RENB de centre E.

Par ces constructions à la règle et au compas, nous avons construit le parallélogramme BRUN avec E comme centre, BE\,=\,3%2C5\,\%2C\,cm, ER\,=\,4%2C5\,\%2C\,cm, et BR\,=\,5\,\%2C\,cm.

Exercice 5 : démontrer que la figure est un rectangle
1. Construction du parallélogramme DOMI :

Nous avons les données suivantes :

DM\,=\,7\,\,cm%2C\,\%2C\,\angle\,MDO\,=\,32^\circ%2C\,\%2C\,\angle\,DMO\,=\,58^\circ

– Commencez par tracer le segment %5BDM%5D de 7 cm.
– Placez un point O tel que \angle\,MDO\,=\,32^\circ.
– Placez un point I tel que \angle\,DMO\,=\,58^\circ.
– Tracez les segments %5BDO%5D%2C\,%5BMO%5D%2C\,%5BDI%5D%2C et %5BOI%5D pour compléter le quadrilatère DOMI.

2. Démonstration que le quadrilatère DOMI est un rectangle :

Dans un parallélogramme, les angles consécutifs sont supplémentaires, c’est-à-dire :

\angle\,MDO\,%2B\,\angle\,DMO\,=\,180^\circ

Calculons :

32^\circ\,%2B\,58^\circ\,=\,90^\circ

Ainsi, chaque angle du parallélogramme DOMI est un angle droit de 90^\circ.

Par définition, un parallélogramme avec un angle droit est un rectangle.

Donc, le quadrilatère DOMI est un rectangle.

Exercice 6 : construire un parallélogramme
Construire un parallélogramme ABCD de centre O tel que AB\,=\,3\,\%2C\,cm, BC\,=\,5\,\%2C\,cm et la diagonale %5BAC%5D est perpendiculaire à %5BAB%5D.

1. Tracer d’abord le segment %5BAB%5D de longueur 3\,\%2C\,cm.

2. Le point O, centre du parallélogramme, est situé à l’intersection des diagonales %5BAC%5D et %5BBD%5D.

3. Tracez la perpendiculaire à %5BAB%5D passant par A. Notez l’intersection de cette perpendiculaire avec le cercle de centre A et de rayon 5\,\%2C\,cm comme C. De même, notez l’autre intersection comme D.

4. C et D définiront les sommets restants du parallélogramme, BC\,=\,5\,\%2C\,cm et AD\,=\,5\,\%2C\,cm.

5. En traçant AC et BD, vous trouverez que ces diagonales se croisent perpendiculairement à O.

6. Ainsi, les coordonnées de C et D seront déterminées tel que les dimensions et les propriétés du parallélogramme soient respectées.

\begin{array}{l}%0D%0AAB\,=\,3\,\%2C\,cm\,\\%0D%0ABC\,=\,5\,\%2C\,cm%0D%0A\end{array}

Puisque %5BAC%5D\,\perp\,%5BAB%5D,
AC\,=\,\sqrt{AB^2\,%2B\,BC^2}\,=\,\sqrt{3^2\,%2B\,5^2}\,=\,\sqrt{9\,%2B\,25}\,=\,\sqrt{34}\,\%2C\,cm

O, le centre du parallélogramme, divise chaque diagonale en deux parties égales, donc :

AO\,=\,\frac{AC}{2}\,=\,\frac{\sqrt{34}}{2}\,=\,\frac{\sqrt{34}}{2}\,\%2C\,cm

En conclusion, un tel parallélogramme peut être construit avec les propriétés mentionnées.

Exercice 7 : construire un parallélogramme
Pour construire le parallélogramme IJKL en vraie grandeur, il est essentiel de suivre les étapes suivantes :

1. Tracer le segment %5BIJ%5D de 6 cm.
2. Placer un compas sur le point I et tracer un arc de cercle de 7 cm de rayon. Ensuite, placer le compas sur le point J et tracer un arc de cercle de 4 cm de rayon. La figure doit être précise.

3. L’intersection des deux arcs de cercle définira le point K. Relier les points I et K, ainsi que J et K.

4. Pour positionner le point L, utiliser le compas réglé à la distance de 4 cm (la longueur LK) et dessiner un troisième arc de cercle à partir de K. Ensuite, marquer un autre arc de cercle de 6 cm (la longueur LI) à partir du point I.

5. L’intersection de ces arcs vous donne le point L.

6. Relier les points L avec I et K, ainsi que L avec I pour clôturer le parallélogramme.

Le schéma de construction, en LaTeX, sera rendu en utilisant les coordonnées décrites.

\begin{array}{l}%0D%0AAB\,=\,6\,\%2C\,cm\,\\%0D%0ABC\,=\,7\,\%2C\,cm\,\\%0D%0ACD\,=\,4\,\%2C\,cm\,\\%0D%0ADA\,=\,a\,trouver\,\\%0D%0A\end{array}

Inclure tous les segments déterminants pour la construction géométrique en précis.

Les délais d’attente sont surpassés uniquement par l’harmonie trouvée dans cette précieuse construction mathématique.

Exercice 8 : construction en vraie grandeur
Pour construire le parallélogramme FGHI, nous allons suivre les étapes en utilisant les dimensions fournies :

1. Tracez un segment FG de 6\,\%2C\,cm.
2. À partir du point F, tracez un arc de cercle de 4{%2C}3\,\%2C\,cm de rayon.
3. À partir du point G, tracez également un arc de cercle de 3\,\%2C\,cm de rayon, croisant l’arc précédent en un point J.
4. Connectez les points F et J ainsi que les points G et J.
5. À partir du point J, tracez un arc de cercle de 3\,\%2C\,cm de rayon.
6. À partir du point I (qui est l’intersection des arcs de cercle tracés depuis J), tracez un arc de cercle de 4{%2C}3\,)\,\%2C\,cm de rayon jusqu’à croiser le précédent arc de cercle en un point H.
7. Connectez les points J et H, ainsi que les points I et H.

La figure obtenue est le parallélogramme FGHI.

\begin{tikzpicture}%0D%0A\draw\,(0%2C0)\,node%5Bbelow%5D\,{F}\,--\,(6%2C0)\,node%5Bbelow%5D\,{G}\,--\,(4%2C3)\,node%5Bright%5D\,{H}\,--\,(-2%2C3)\,node%5Bleft%5D\,{I}\,--\,cycle%3B%0D%0A\draw\,%5Bdashed%5D\,(0%2C0)\,--\,(4%2C3)%3B%0D%0A\draw\,%5Bdashed%5D\,(6%2C0)\,--\,(-2%2C3)%3B%0D%0A\end{tikzpicture}

Dans ce diagramme, les dimensions sont fixées avec les distances de F à G étant 6\,\%2C\,cm, F à H étant 4{%2C}3\,\%2C\,cm et G à H étant 3\,\%2C\,cm.

Nous obtenons un parallélogramme FGHI.

Exercice 9 : construire un parallélogramme
Pour construire le parallélogramme JOLI en vraie grandeur, nous suivons les étapes suivantes :

1. Tracer le segment JO\,=\,7\,\%2C\,cm.
2. A partir du point O, tracer un angle de 75^\circ avec le segment JO.
3. Prolonger le côté de cet angle pour obtenir le segment OL de 4\,\%2C\,cm.
4. Tracer le segment LI de la même longueur que JO, soit 7\,\%2C\,cm, en s’assurant qu’il est parallèle au segment JO.
5. Compléter le parallélogramme en joignant les points J et I.

Pour vérifier que les segments sont correctement tracés :

Longueur\,de\,\,JO\,=\,7\,\%2C\,cm
Longueur\,de\,\,OL\,=\,4\,\%2C\,cm
\angle\,(JO%2C\,OL)\,=\,75^\circ

Ensuite, on s’assure que :

JL\,\parallel\,OI\,\quad\,et\,\quad\,JL\,=\,OI\,=\,7\,\%2C\,cm
JO\,\parallel\,LI\,\quad\,et\,\quad\,JO\,=\,LI\,=\,4\,\%2C\,cm

Enfin, on complète en vérifiant que les diagonales se croisent au point commun O composée des côtés :

cote\,JO%3A\,7\,\%2C\,cm
cote\,OL\,%3A\,4\,\%2C\,cm
angle\,\,JOL\,%3A\,75^\circ

Ainsi, le parallélogramme JOLI est correctement construit.

Exercice 10 : construction d’un parallélogramme
Pour construire le parallélogramme ABCD, suivez les étapes suivantes :

1. Tracer\,le\,segment\,%3Cimg\,decoding=%22async%22\,class=%22LatexImg%22\,src=%22https%3A%2F%2Fmaths-pdf.fr%2Fcgi-bin%2Fmimetex.cgi%3FAE%22\,alt=%22AE : » align= »absmiddle » />
Comme AE\,=\,5\,\%2C\,cm, tracez un segment de longueur 5\,\%2C\,cm.

2. Tracer\,l'angle\,%3Cimg\,decoding=%22async%22\,class=%22LatexImg%22\,src=%22https%3A%2F%2Fmaths-pdf.fr%2Fcgi-bin%2Fmimetex.cgi%3F80%255E%255Ccirc%22\,alt=%2280^\circ a partir de A : » align= »absmiddle » />
Utilisez un rapporteur pour tracer un angle de 80^\circ à partir du point A et en prenant AE comme l’un des côtés de cet angle.

3. Tracer\,le\,segment\,%3Cimg\,decoding=%22async%22\,class=%22LatexImg%22\,src=%22https%3A%2F%2Fmaths-pdf.fr%2Fcgi-bin%2Fmimetex.cgi%3FEC%22\,alt=%22EC : » align= »absmiddle » />
À partir du point E sur cette nouvelle ligne, mesurez et marquez un point C tel que EC\,=\,2%2C5\,\%2C\,cm.

4. Tracer\,le\,segment\,%3Cimg\,decoding=%22async%22\,class=%22LatexImg%22\,src=%22https%3A%2F%2Fmaths-pdf.fr%2Fcgi-bin%2Fmimetex.cgi%3FAC%22\,alt=%22AC : » align= »absmiddle » />
Reliez les points A et C pour obtenir le segment AC.

5. Tracer\,le\,segment\,%3Cimg\,decoding=%22async%22\,class=%22LatexImg%22\,src=%22https%3A%2F%2Fmaths-pdf.fr%2Fcgi-bin%2Fmimetex.cgi%3FBD%22\,alt=%22BD : » align= »absmiddle » />
Utilisez un compas pour reporter la longueur AC à partir du point B (opposé de A) vers D (opposé de C). Cela détermine le point D.

6. Tracer\,le\,segment\,%3Cimg\,decoding=%22async%22\,class=%22LatexImg%22\,src=%22https%3A%2F%2Fmaths-pdf.fr%2Fcgi-bin%2Fmimetex.cgi%3FAB%22\,alt=%22AB : » align= »absmiddle » />
Tracez des segments de A à B et de C à D.

La figure obtenue est un parallélogramme ABCD.

En résumé, les segments et angles utilisés pour les constructions sont:
AE\,=\,5\,\%2C\,cm
\angle\,EAC\,=\,80^\circ
EC\,=\,2%2C5\,\%2C\,cm

Les segments des côtés du parallélogramme sont donc AB%2C\,AC et BD, en parallèle respectivement avec DC et AD.

En LaTeX pour représenter les équations et descriptions:

« `latex
\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}

\begin{document}

Pour construire le parallélogramme ABCD, suivez les étapes suivantes :

1. Tracer le segment AE :
AE\,=\,5\,\%2C\,cm
Tracez un segment de longueur 5\,\%2C\,cm.

2. Tracer l’angle 80^\circ à partir de A :
\angle\,EAC\,=\,80^\circ
Utilisez un rapporteur pour tracer un angle de 80^\circ à partir du point A et en prenant AE comme l’un des côtés de cet angle.

3. Tracer le segment EC :
EC\,=\,2%2C5\,\%2C\,cm
À partir du point E sur cette nouvelle ligne, mesurez et marquez un point C tel que EC\,=\,2%2C5\,\%2C\,cm.

4. Tracer le segment AC :
Tracez\,le\,segment\,\,AC
Reliez les points A et C pour obtenir le segment AC.

5. Tracer le segment BD :
BD\,\,est\,parallele\,a\,\,AC
Utilisez un compas pour reporter la longueur AC à partir du point B (opposé de A) vers D (opposé de C). Cela détermine le point D.

6. Tracer le segment AB :
Reliez\,les\,points\,\,A\,\,et\,\,B%2C\,\,ainsi\,que\,\,C\,\,et\,\,D.
Tracez des segments de A à B et de C à D.

La figure obtenue est un parallélogramme ABCD.

\end{document}
« `

En suivant ces étapes, vous obtiendrez le parallélogramme ABCD.

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