Transformations géométriques: translation, rotation et réflexion

Les transformations géométriques sont des modifications effectuées sur les images, telles que: transport, miroir, rotation, zoom avant ou arrière. Ils peuvent être réalisés dans n'importe quelle figure, qu'il s'agisse de formes géométriques simples ou d'images complexes.

Ces transformations nous permettent de créer de nouvelles figures à partir des originales ou de changer leur position. Pour effectuer ces transformations, nous devons utiliser un système de référence et une unité de mesure standard, comme dans le plan cartésien.

Le plan cartésien est un système de coordonnées sur un plan, où chaque point a une adresse unique. Il est composé de deux axes numérotés, le x et le y. Ainsi, un couple (x, y) donne la position exacte de ce point.

En conservant les formes, c'est-à-dire en conservant les longueurs et les angles, on peut effectuer trois transformations géométriques: translation, rotation et réflexion.

Par exemple, lors du déplacement d'une image vers un nouvel emplacement, nous effectuerons une traduction. Si on le fait tourner autour d'un point, c'est une rotation. Si on réfléchit la figure par rapport à un axe, on fait une réflexion.

Traduction

La translation consiste à déplacer une figure d'un point à un autre sur le plan, en conservant sa forme, son orientation et sa taille.

Exemple
Les deux triangles de l'image ci-dessous sont congruents, c'est-à-dire égaux. On peut dire que le triangle ABC est passé à la deuxième position, représentée par le triangle A'B'C'.

Transformation de translation géométrique.
Le triangle ABC a été traduit ou transporté.

Réflexion

La réflexion consiste à refléter une image par rapport à une droite, qui peut être horizontale, verticale ou inclinée. Cette ligne s'appelle l'axe de réflexion.

En réflexion, les coordonnées de chaque point de la figure originale sont inversées par rapport à l'axe de réflexion.

Exemple
Dans la réflexion par rapport à l'axe x ci-dessous, les coordonnées des points A, B et C, sont passées à A', B' et C', comme ceci :

La (-5, 3) ► La' (-5, -3)

Si (-6, 1) ► Si' (-6, -1)

Do (-2, 2) ► Do' (-2, -2)

En d'autres termes, chaque point A, B et C est à la même distance de l'axe x, de réflexion, que les points A', B' et C'.

Transformation géométrique de rotation.
Réflexion du triangle ABC par rapport à l'axe x.

Rotation

Faire pivoter une image consiste à la faire pivoter par rapport à un point du plan, appelé centre de rotation. Pour effectuer la rotation d'une figure, il faut considérer l'orientation de la rotation (horaire ou antihoraire), et la mesure, en degrés, de l'angle de rotation.

Exemple
Le triangle ABC a été tourné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre d'un angle de rotation de 45°. Le centre de rotation est le point A, qui reste donc fixe.

Transformation géométrique de rotation.
Triangle ABC tourné autour du centre de rotation A.

Transformations géométriques de réduction et d'agrandissement

Lors de la réduction ou de l'agrandissement, les dimensions de l'image sont augmentées ou diminuées, en maintenant le rapport d'aspect.

Dans ces cas, les angles restent les mêmes, mais les longueurs et les largeurs augmentent ou diminuent. Par conséquent, la forme de l'image est conservée, tandis que sa zone est modifiée.

Exemple

Agrandir ou réduire des images

Exercices sur les transformations géométriques

Exercice 1

Le quadrilatère suivant ABCD traduit quelle mesure dans les directions x et y, à la position A'B'C'D'?

Image associée à la question.

Pour répondre, on prend n'importe quel point du quadrilatère comme référence, par exemple, le point A.

Dans la direction x, il s'est décalé de -5, et dans la direction y, de 2.

Exercice 2

Dessinez le reflet du pentagone à partir de la ligne verticale.

Image associée à la question.

Pour refléter le pentagone par rapport à la verticale, il faut inverser chacun des points. Pour cela, chaque point du côté gauche doit être à la même distance de la ligne.

Le point C sur le côté droit est à 3 unités de distance, donc la même chose devrait se produire sur le côté droit. En répétant la procédure pour les autres points, nous avons :

Image associée à la question.

Exercice 3

Le triangle rectangle ci-dessous a été tourné avec le centre de rotation au point B. Répondez au sens de rotation et mesurez l'angle de rotation.

Image associée à la question.

Le triangle ABC a été tourné dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport au point B jusqu'à la position A'B'C'.

Pour déterminer l'angle de rotation, on se rend compte que le segment A'B' divise le carré en deux, c'est-à-dire qu'il est une bissectrice de l'angle droit de 90° et le divise en deux.

De cette façon, le triangle a tourné de 45° dans le sens des aiguilles d'une montre.

Image associée à la question.

Voir aussi :

  • Géométrie
  • Géométrie plane
  • Formes géométriques
  • polygones

ASTH, Raphaël. Transformations géométriques: translation, rotation et réflexion.Tout compte, [s.d.]. Disponible en: https://www.todamateria.com.br/transformacoes-geometricas/. Accès à:

Voir aussi

  • Fuseaux horaires: explication et calcul
  • Circonférence
  • Exercices de probabilité résolus (facile)
  • Géométrie plane
  • Probabilité
  • Trigonométrie dans le triangle rectangle
  • exercices de maths 8ème
  • Miroirs plats
Définition et exercices du plan cartésien

Définition et exercices du plan cartésien

Le plan cartésien est une méthode créée par le philosophe et mathématicien français René Descarte...

read more
Calcul de la surface du cylindre: formules et exercices

Calcul de la surface du cylindre: formules et exercices

LES zone de cylindre correspond à la mesure de surface de cette figure.Rappelez-vous que le cylin...

read more
Calcul du volume de la pyramide: formule et exercices

Calcul du volume de la pyramide: formule et exercices

O volume de la pyramide correspond à la capacité totale de cette figure géométrique.Rappelez-vous...

read more