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Distances, cercles et médiatrices

Du vocabulaire des segments au cercle et à la médiatrice : tout se ramène à mesurer une distance.

Une box wifi couvre \(15 \ \text{m}\) autour d'elle : un disque, dont la limite est un cercle.

À égale distance de deux chambres, il n'y a pas un seul endroit : il y a toute une droite.

Être à la même distance de deux points, ce n'est pas être au milieu : c'est se trouver sur leur médiatrice.

Le lexique et le codage

Deux points \(A\) et \(B\) désignent plusieurs objets. Les notations les distinguent.

Notation
Objet désigné
\(\bigl(AB\bigr)\)
La droite passant par \(A\) et \(B\)
\(\bigl[AB\bigr]\)
Le segment d'extrémités \(A\) et \(B\)
\(\bigl[AB\bigr)\)
La demi-droite d'origine \(A\) passant par \(B\)
\(AB\)
La longueur du segment, un nombre
Trois paires de points A et B et les trois notations A B la droite (AB) A B le segment [AB] A B la demi-droite [AB) Trois paires de points A et B et les trois notations - support à compléter A B A B A B

Sur une figure, on code ce que l'on sait : même longueur, même marque.

La distance entre deux points

La distance entre deux points \(A\) et \(B\) est la longueur du segment \(\bigl[AB\bigr]\). On la note \(AB\).

Le milieu d'un segment

Le milieu

Le milieu \(I\) du segment \(\bigl[AB\bigr]\) est le point du segment situé à égale distance de \(A\) et de \(B\).

Un segment et son milieu A B I Un segment et son milieu - support à compléter A B

Il coupe le segment en deux moitiés :

$$ IA = IB = \frac{AB}{2} $$

Être à égale distance de \(A\) et de \(B\) ne suffit pas : il faut aussi appartenir au segment.

Le cercle et le disque

Le cercle

Le cercle de centre \(O\) et de rayon \(R\) est l'ensemble des points situés à la distance \(R\) du point \(O\).

Le disque

Le disque de centre \(O\) et de rayon \(R\) est l'ensemble des points situés à une distance inférieure ou égale à \(R\) du point \(O\).

Un cercle et un disque O O le cercle le disque Un cercle et un disque - support à compléter O O
Trois cercles portant un rayon, une corde et un diametre O O O un rayon une corde un diamètre A B C D E Trois cercles portant un rayon, une corde et un diametre - support à compléter O O O
  1. Le rayon

    Du centre à un point du cercle. Sa longueur est \(R\).

  2. La corde

    D'un point du cercle à un autre.

  3. Le diamètre

    La corde qui passe par le centre, la plus longue de toutes :

    $$ D = 2 \times R $$

Le cercle vu comme un ensemble de points

Un cercle, un point dessus, un dedans et un dehors O M OM = R N ON < R P OP > R Un cercle, un point dessus, un dedans et un dehors - support à compléter O

Un point est :

Exemple : un cercle de centre \(O\) et de rayon \(5 \ \text{cm}\), et un point \(M\) tel que \(OM = 4 \ \text{cm}\).

$$ M \text{ est à l'intérieur du cercle} $$

La médiatrice d'un segment

La médiatrice

La médiatrice d'un segment \(\bigl[AB\bigr]\) est la droite perpendiculaire à ce segment et passant par son milieu.

Un segment et sa mediatrice A B I (d) Un segment et sa mediatrice - support à compléter A B

Sa propriété caractéristique :

$$ M \text{ appartient à la médiatrice de } \bigl[AB\bigr] \iff MA = MB $$

Construire la médiatrice au compas

Sans règle graduée ni équerre :

  1. écarter le compas de plus de la moitié de \(AB\) ;
  2. pointe sur \(A\), tracer un arc de cercle de chaque côté du segment ;
  3. sans changer l'écartement, pointe sur \(B\), tracer deux arcs qui coupent les précédents ;
  4. tracer la droite passant par les deux points d'intersection.
Un segment et sa mediatrice construite au compas A B Un segment et sa mediatrice construite au compas - support à compléter A B

Même écartement : les deux points d'intersection sont à égale distance de \(A\) et de \(B\), donc sur la médiatrice.