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 :

\[ AB = DC = 3 \text{ cm} \]
\[ AD = BC = 5 \text{ cm} \]

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 :

– \( AB = 3 \text{ cm} \)
– \( BC = 5 \text{ cm} \)
– \( CD = 3 \text{ cm} \)
– \( DA = 5 \text{ cm} \)
– \(\angle DAB = \angle BCD = 67^\circ\)
– \(\angle ABC = \angle ADC = 113^\circ\)

D’où la résolution complète de l’exercice.

Exercice 2 : les parallélogrammes particuliers

\[\]Correction Exercice 1 :\[\]

1. On construit un losange où les diagonales mesurent \(8 \, \text{cm}\) et \(7 \, \text{cm}\).

2. Pour calculer l’aire du losange, on utilise la formule :
\[ \text{Aire} = \frac{1}{2} \times d_1 \times d_2 \]
où \(d_1 = 8 \, \text{cm}\) et \(d_2 = 7 \, \text{cm}\).

\[ \text{Aire} = \frac{1}{2} \times 8 \times 7 = \frac{56}{2} = 28 \, \text{cm}^2 \]

\[\]Correction Exercice 2 :\[\]

Tracer un triangle \(EFG\) tel que :
\[ EG = 8 \, \text{cm}, \quad \widehat{EFG} = 65^\circ, \quad \widehat{EGF} = 25^\circ. \]

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 :\[\]

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 :\[\]

Tracer un triangle \(ABC\) tel que :
\[ AB = 6 \, \text{cm}, \quad \widehat{BAC} = 110^\circ, \quad \widehat{ABC} = 35^\circ. \]

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 :\[\]

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

\[

Tracer un segment \([OR]\) de longueur \( 8\, \text{cm} \).
Placer le point \( I \) au milieu de \([OR]\), c’est-à-dire \( IO = IR = 4\, \text{cm} \).
À 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 \( IU = 5\, \text{cm} \). (Car dans un parallélogramme, les diagonales se coupent en leur milieu, donc \( SU = 2 \times IU \)).
Reproduire la même construction pour obtenir le point \( S \). La longueur \( IS \) doit également être \( 5\, \text{cm} \) et faire un angle de \( 120^\circ \) avec la ligne \( IR \) (opposé par le sommet du premier angle).
Relier les points \( O, U, S \) et \( R \) pour former le parallélogramme OURS.

\]

2. Programme de construction détaillé :

\[

Tracer un segment \([OR]\) de longueur \( 8\, \text{cm} \).
Placer le milieu \( I \) de \([OR]\). \( I \) est à \( 4\, \text{cm} \) de chaque extrémité \( O \) et \( R \).
Tracer l’angle \( \widehat{OIU} = 120^\circ \) à partir de \( I \) :

Utiliser un rapporteur pour tracer cet angle.
Placer l’origine du rapporteur sur \( I \) avec la ligne de base alignée 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 \( IU = 5\, \text{cm} \).
À partir du point \( I \), tracer un autre angle de \( 120^\circ \) avec la ligne \( IR \) dans le sens opposé pour obtenir la demi-droite \( IS \).
Sur la demi-droite \( IS \), marquer le point \( S \) de telle sorte que \( IS = 5\, \text{cm} \).
Relier les points \( O \) et \( U \), \( U \) et \( S \), \( S \) et \( R \), et enfin \( R \) et \( O \) pour obtenir le parallélogramme OURS.

\]

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 \([BE]\) de longueur 3,5 cm.

\[
BE = 3,5 \, \text{cm}
\]

2. Tracer le cercle \(C(B; 5 \, \text{cm})\) centré en \(B\) et de rayon 5 cm afin de trouver le point \(R\).

\[
BR = 5 \, \text{cm}
\]

3. Tracer le cercle \(C(E; 4,5 \, \text{cm})\) centré en \(E\) et de rayon 4,5 cm afin de trouver le point \(R\).

\[
RE = 4,5 \, \text{cm}
\]

4. Le point \(R\) est à l’intersection des cercles \(C(B; 5 \, \text{cm})\) et \(C(E; 4,5 \, \text{cm})\). 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:

\[
EN = ER = 4,5 \, \text{cm}
\]

6. Tracer les segments \([BR]\) et \([EN]\).

\[
BR = EN = 5 \, \text{cm}
\]

7. Tracer le segment \([RU]\) parallèle et égal à \([BE]\), et le segment \([NU]\) parallèle et égal à \([ER]\).

Ainsi, les quatre côtés \(BR, RU, UN\) 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, \(BE = 3,5 \, \text{cm}\), \(ER = 4,5 \, \text{cm}\), et \(BR = 5 \, \text{cm}\).

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

Nous avons les données suivantes :

\[ DM = 7 \text{ cm}, \, \angle MDO = 32^\circ, \, \angle DMO = 58^\circ \]

– Commencez par tracer le segment \( [DM] \) 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 \( [DO], [MO], [DI], \) et \( [OI] \) 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 :

\[ \angle MDO + \angle DMO = 180^\circ \]

Calculons :

\[ 32^\circ + 58^\circ = 90^\circ \]

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 \(AB = 3 \, \text{cm}\), \(BC = 5 \, \text{cm}\) et la diagonale \([AC]\) est perpendiculaire à \([AB]\).

1. Tracer d’abord le segment \([AB]\) de longueur \(3 \, \text{cm}\).

2. Le point \(O\), centre du parallélogramme, est situé à l’intersection des diagonales \([AC]\) et \([BD]\).

3. Tracez la perpendiculaire à \([AB]\) passant par \(A\). Notez l’intersection de cette perpendiculaire avec le cercle de centre \(A\) et de rayon \(5 \, \text{cm}\) comme \(C\). De même, notez l’autre intersection comme \(D\).

4. \(C\) et \(D\) définiront les sommets restants du parallélogramme, \(BC = 5 \, \text{cm}\) et \(AD = 5 \, \text{cm}\).

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.

\[
\begin{array}{l}
AB = 3 \, \text{cm} \\
BC = 5 \, \text{cm}
\end{array}
\]

Puisque \([AC] \perp [AB]\),
\[
AC = \sqrt{AB^2 + BC^2} = \sqrt{3^2 + 5^2} = \sqrt{9 + 25} = \sqrt{34} \, \text{cm}
\]

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

\[
AO = \frac{AC}{2} = \frac{\sqrt{34}}{2} = \frac{\sqrt{34}}{2} \, \text{cm}
\]

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 \( [IJ] \) 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.

\[
\begin{array}{l}
AB = 6 \, \text{cm} \\
BC = 7 \, \text{cm} \\
CD = 4 \, \text{cm} \\
DA = \text{à trouver} \\
\end{array}
\]

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 \( 6 \, \text{cm} \).
2. À partir du point \( F \), tracez un arc de cercle de \( 4{,}3 \, \text{cm} \) de rayon.
3. À partir du point \( G \), tracez également un arc de cercle de \( 3 \, \text{cm} \) 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 \( 3 \, \text{cm} \) 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 \( 4{,}3 ) \, \text{cm} \) 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 \( FGHI \).

\[
\begin{tikzpicture}
\draw (0,0) node[below] {F} — (6,0) node[below] {G} — (4,3) node[right] {H} — (-2,3) node[left] {I} — cycle;
\draw [dashed] (0,0) — (4,3);
\draw [dashed] (6,0) — (-2,3);
\end{tikzpicture}
\]

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

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 \( JO = 7 \, \text{cm} \).
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 \( 4 \, \text{cm} \).
4. Tracer le segment \( LI \) de la même longueur que \( JO \), soit \( 7 \, \text{cm} \), 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 :

\[
\text{Longueur de } JO = 7 \, \text{cm}
\]
\[
\text{Longueur de } OL = 4 \, \text{cm}
\]
\[
\angle (JO, OL) = 75^\circ
\]

Ensuite, on s’assure que :

\[
JL \parallel OI \quad \text{et} \quad JL = OI = 7 \, \text{cm}
\]
\[
JO \parallel LI \quad \text{et} \quad JO = LI = 4 \, \text{cm}
\]

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

\[
\text{côté} JO: 7 \, \text{cm}
\]
\[
\text{côté} OL : 4 \, \text{cm}
\]
\[
\text{angle } JOL : 75^\circ
\]

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 \(AE\) :\[\]
Comme \(AE = 5 \, \text{cm}\), tracez un segment de longueur \(5 \, \text{cm}\).

2. \[\]Tracer l’angle \(80^\circ\) à partir de \(A\) :\[\]
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 \(EC\) :\[\]
À partir du point \(E\) sur cette nouvelle ligne, mesurez et marquez un point \(C\) tel que \(EC = 2,5 \, \text{cm}\).

4. \[\]Tracer le segment \(AC\) :\[\]
Reliez les points \(A\) et \(C\) pour obtenir le segment \(AC\).

5. \[\]Tracer le segment \(BD\) :\[\]
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 \(AB\) :\[\]
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:
– \(AE = 5 \, \text{cm}\)
– \(\angle EAC = 80^\circ\)
– \(EC = 2,5 \, \text{cm} \)

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

En LaTeX pour représenter les équations et descriptions:

« `latex


\usepackage{amssymb}

Pour construire le parallélogramme \(ABCD\), suivez les étapes suivantes :

1. Tracer le segment \(AE\) :
\[
AE = 5 \, \text{cm}
\]
Tracez un segment de longueur \(5 \, \text{cm}\).

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 \(EC\) :
\[
EC = 2,5 \, \text{cm}
\]
À partir du point \(E\) sur cette nouvelle ligne, mesurez et marquez un point \(C\) tel que \(EC = 2,5 \, \text{cm}\).

4. Tracer le segment \(AC\) :
\[
\text{Tracez le segment } AC
\]
Reliez les points \(A\) et \(C\) pour obtenir le segment \(AC\).

5. Tracer le segment \(BD\) :
\[
BD \text{ est parallèle à } AC
\]
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 \(AB\) :
\[
\text{Reliez les points } A \text{ et } B, \text{ ainsi que } C \text{ et } D.
\]
Tracez des segments de \(A\) à \(B\) et de \(C\) à \(D\).

La figure obtenue est un parallélogramme \(ABCD\).


« `

En suivant ces étapes, vous obtiendrez le parallélogramme \(ABCD\).

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