Translation et rotation : cours de maths en 4ème à imprimer en PDF.

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Mis à jour le 29 mai 2025

📚Cours de Mathématiques4ème • collège
Translation et rotation
⏱️Temps de lecture : 5 min
🎯Difficulté : Intermédiaire
📚Cycle 4
📋Prérequis : Programme 5ème maîtrisé
📄Format PDF disponible gratuitement
La translation et la rotation avec un cours de maths en 4ème qui vous donnera la possibilité d’assimiler les définitions et les propriétés. L’élève devra être capable de tracer l’image d’une figure par ces deux nouvelles transformation du plan. Utiliser son matériel de géométrie règle, équerre, compas et rapporteur) puis d’effectuer des démonstrations en justifiant ses réponses à l’aide des propriétés de la translation ou de la rotation en quatrième.

I. La translation :

Définition :

Effectuer la translation d’une figure F, c’est la déplacer sans la retourner ni la déformer suivant :

  • une direction (deux sens);
  • un sens;
  • une longueur.

Soit M un point et AB une longueur.

  • on note M’ le translaté du point M par la translation qui transforme le point A en B.
  • on dit que M’ est l’image du point M par la translation qui transforme A en B.

translation point

Exemples :

La figure violette est l’image de la figure rouge par la translation qui transforme le point A en B.

Ci-dessous, nous avons deux translations de Bart Simpson.

La translation qui transforme C en D puis, la translation qui transforme E en F.

Propriétés :

Elle conserve toutes les propriétés géométriques d’une figure:

  • les longueurs, les périmètres et les aires de figures;
  • les mesures d’angles;
  • l’alignement, le parallélisme et l’orthogonalité, etc…

translation

Méthode de construction de la translation d’un point :

méthode construction translation

Propriété :

Soit la translation qui transforme A en B.

Notons D l’image de C par cette translation.

Le quadrilatère ABDC est un parallélogramme.

translation parallélogramme

Propriété (conséquence) :
Elle transforme une droite en une autre droite qui lui est parallèle.

II. La rotation :

Définition :

Effectuer la rotation d’une figure F, c’est la faire pivoter  autour d’un point O, appelé centre de la rotation, sans  la déformer suivant :

  • un angle \alpha;
  • un sens ( horaire ou anti-horaire).

Soit M un point et \alpha un angle.

  • on note M’ l’image du point M par la rotation d’angle \alpha .
Rotation d’angle 65° et de centre O dans le sens horaire  :

rotation sens-horaire

Rotation d’angle 65° et de centre O dans le sens anti-horaire  :

rotation sens anti-horaire

Remarque :

L’image du centre O par une rotation de centre O et d’angle \alpha est le point O.

Exemples :

La figure verte est l’image de la figure rouge par la rotation de centre O et d’angle 130° dans le sens horaire.

Ci-dessous, nous avons deux rotations de centre O de Bart Simpson.

La rotation de centre O et d’angle 130° dans le sens horaire puis, la rotation de centre O et d’angle 60° dans le sens anti-horaire.

Propriétés :

La rotation conserve toutes les propriétés géométriques d’une figure.

La rotation conserve :

  • les longueurs, les périmètres et les aires de figures;
  • les mesures d’angles;
  • l’alignement, le parallélisme et l’orthogonalité, etc…

rotation

Méthode de construction de la rotation d’un point :

méthode construction rotation point

III. Carte mentale sur la translation et la rotation :

carte mentale rotation translation

Autre version de cette leçon

I. La translation

1.Définition de la translation

Définition :

Lorsque l’on fait glisser la figure F_1 de manière à ce que A arrive en B, elle se superpose avec la figure F_2.

La figure F_2 est l’image de la figure F_1 par la translation qui transforme A en B.

Définition de la translation

2.Image d’un point et d’un segment par translation

Propriété :

L’image du point M par la translation qui transforme A en B est le point M’, tel que les segments

[MB] et [AM’] ont le même milieu.

Si les points ne sont pas alignés, alors ABM’M est un parallélogramme.

Propriété de l'image d'un point par translation

Propriété :

L’image d’un segment par une translation est un segment de même longueur.

La translation conserve les mesures d’angles, les périmètres, les aires et le parallélisme.

Exemple :

Dans la translation qui transforme A et B, le segment [MN] a pour image [M’N’] sont parallèles [M’N’] sont parallèles et de même longueur.

Exemple de translation

II. La rotation

1. Définition de la rotation

Définition :

Lorsque l’on fait tourner la figure F_1 autour du point O d’un angle de mesure \alpha dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, elle se superpose avec la figure F_2.

F_2 est l’image de la figure F_1 par la rotation de centre O et d’angle \alpha.

Remarque :

  • Dans toute cette leçon, le sens de rotation sera toujours le sens trigonométrique (sens contraire des aiguilles d’une montre).
  • La rotation de centre O et d’angle 180° est la symétrie centrale de centre O.

2. Image d’un point par une rotation

Propriété :

On considère deux points distincts O et M.

L’image du point M par la rotation de centre O et d’angle \alpha est le point M’ tel que OM’=OM et \widehat{MOM'}=\alpha.

Propriété de l'image d'un point par rotation

III. Propriétés de la translation et de la rotation

Propriété :

La translation et la rotation conservent les longueurs, les périmètres, les aires de figures ainsi que l’alignement et le parallélisme et les mesures d’angles.

Exemple :

Le quadrilatère A’B’C’D’ est l’image de ABCD par la rotation de centre O et d’angle 60°.

Le quadrilatère A'_1B'_1C'_1D'_1 est l’image de ABCD par la translation qui transforme A en A'_1.

Exemple de rotation

  • Les aires  et les périmètres des trois quadrilatères sont égaux.
  • Les points A, B et K sont alignés, donc leurs images A'_1,B'_1,K'_1 sont également alignées.
  • Le point J est le milieu du segment [BC] , donc son image J’ par la rotation est le milieu du segment [B’C’].
  • L’angle \widehat{A'_1B'_1C'_1} est l’image de l’angle \widehat{ABC} par la translation, ils ont donc la même mesure.
  • L’angle \widehat{A'B'C'} est l’image de l’angle  \widehat{ABC}  par la rotation, ils ont donc la même mesure.
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À propos de l’auteur

Professeur de maths

Enseignant titulaire en mathématiques de l'Éducation Nationale depuis 2001.
Spécialisé en pédagogie au collège et lycée et préparation au brevet et au baccalauréat.
✓ 24 ans d'expérience • ✓ Expert pédagogie différenciée

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