Fiche d'exercices Logimaths

Géométrie plane (STD2A)

Échelle, aires et logo composé : Niveau 1ère Techno.

Exercice 1 : Agrandissement d'un motif ⭐ Facile


Un motif rectangulaire de 4 cm \times 6 cm doit être agrandi à l'échelle 2{,}5 pour un poster.
  1. Calculer les nouvelles dimensions du motif agrandi.
  2. Calculer le rapport des aires entre le motif agrandi et le motif d'origine.
Voir la correction
a)Nouvelles dimensions : 4\times2{,}5=\mathbf{10} cm et 6\times2{,}5=\mathbf{15} cm.
b)Le rapport des aires est le carré du rapport des longueurs : 2{,}5^2 = \mathbf{6{,}25}

Exercice 2 : Aire d'un logo composé ⭐ Facile


Un logo est composé d'un rectangle de 8 cm \times 5 cm surmonté d'un demi-disque de diamètre 5 cm. On prend \pi\approx3{,}14.
  1. Calculer l'aire du rectangle.
  2. Calculer l'aire du demi-disque.
  3. En déduire l'aire totale du logo (arrondie au centième).
Voir la correction
a)Aire du rectangle \begin{aligned} &= 8\times5\\ &= \mathbf{40}\end{aligned} cm^2
b)Rayon =2{,}5 cm. Aire du demi-disque \begin{aligned} &= \dfrac{\pi\times2{,}5^2}{2}\\ &= \dfrac{3{,}14\times6{,}25}{2}\\ &= \dfrac{19{,}625}{2} \approx \mathbf{9{,}81}\end{aligned} cm^2
c)Aire totale \approx 40+9{,}81 = \mathbf{49{,}81} cm^2

Exercice 3 : Symétrie axiale ⭐ Facile


  1. Donner le symétrique de M(5;-3) par rapport à l'axe des ordonnées.
Voir la correction
a)M'\mathbf{(-5;-3)}

Exercice 4 : Changement d'échelle ⭐ Facile


Une figure de périmètre 20 cm subit une homothétie de rapport 3.
  1. Calculer le nouveau périmètre.
Voir la correction
a)20\times3=\mathbf{60} cm.

Exercice 5 : Aire d'un rectangle ⭐ Facile


Calculer l'aire d'un rectangle de 5 cm par 8 cm.
Voir la correction
\begin{aligned}A &= 5 \times 8\\ &= \mathbf{40 \text{ cm}^2}\end{aligned}

Exercice 6 : Périmètre d'un cercle ⭐ Facile


Calculer le périmètre d'un cercle de rayon 7 cm.
Voir la correction
\begin{aligned}P &= 2\pi r\\ &= 14\pi \approx \mathbf{44 \text{ cm}}\end{aligned}

Exercice 7 : Composée de transformations ⭐⭐ Intermédiaire


Le point A(2;3) subit une translation de vecteur (1;-1) puis une symétrie par rapport à l'axe des abscisses.
  1. Trouver l'image finale de A.
Voir la correction
a)Translation : (3;2). Symétrie : \mathbf{(3;-2)}

Exercice 8 : Frises ⭐⭐ Intermédiaire


  1. Un motif est répété par translation le long d'une ligne. Comment appelle-t-on ce type de motif ?
Voir la correction
a)Une frise.

Exercice 9 : Similitude ⭐⭐ Intermédiaire


Une similitude de rapport 3 est appliquée à un segment de longueur 4.
  1. Quelle est la nouvelle longueur ?
Voir la correction
a)4\times3=\mathbf{12}

Exercice 10 : Conservation des angles ⭐⭐ Intermédiaire


Une homothétie de rapport -2 est appliquée à un triangle ayant un angle de 40° en un sommet.
  1. Quel est l'angle correspondant dans l'image ?
Voir la correction
a)\mathbf{40°} (une homothétie conserve les angles).

Exercice 11 : Construction d'un logo ⭐⭐ Intermédiaire


Un logo est construit par rotation d'angle \dfrac{2\pi}5 répétée 5 fois autour d'un centre.
  1. Donner l'ordre de symétrie de ce logo.
Voir la correction
a)Symétrie d'ordre \mathbf5

Exercice 12 : Mise à l'échelle d'un plan ⭐⭐ Intermédiaire


Sur un plan à l'échelle 1/50, une pièce mesure 8 cm.
  1. Calculer sa longueur réelle en mètres.
Voir la correction
a)8\times50=400 cm =\mathbf4 m.

Exercice 13 : Aire d'un disque ⭐⭐ Intermédiaire


Calculer l'aire d'un disque de rayon 5 cm.
Voir la correction
\begin{aligned}A &= \pi r^2\\ &= 25\pi \approx \mathbf{78{,}5 \text{ cm}^2}\end{aligned}

Exercice 14 : Théorème de Pythagore ⭐⭐ Intermédiaire


Un triangle rectangle a pour côtés de l'angle droit 3 cm et 4 cm. Calculer l'hypoténuse.
Voir la correction
\begin{aligned}h &= \sqrt{3^2 + 4^2}\\ &= \sqrt{25}\\ &= \mathbf{5 \text{ cm}}\end{aligned}

Exercice 15 : Théorème de Thalès ⭐⭐⭐ Difficile


Dans une configuration de Thalès, \dfrac{AM}{AB} = \dfrac{3}{5} et BC = 10 cm. Calculer MN.
Voir la correction
\begin{aligned}\dfrac{MN}{BC} &= \dfrac{AM}{AB}\\ &= \dfrac{3}{5}\end{aligned}, donc \begin{aligned}MN &= \dfrac{3}{5} \times 10\\ &= \mathbf{6 \text{ cm}}\end{aligned}

Exercice 16 : Trigonométrie dans le triangle rectangle ⭐⭐⭐ Difficile


Dans un triangle rectangle, le côté adjacent à un angle mesure 4 cm et l'hypoténuse 5 cm. Calculer le cosinus de cet angle.
Voir la correction
\begin{aligned}\cos &= \dfrac{\text{adjacent}}{\text{hypoténuse}}\\ &= \dfrac{4}{5}\\ &= \mathbf{0{,}8}\end{aligned}

Exercice 17 : Aire d'un triangle (formule du sinus) ⭐⭐⭐⭐ Expert


Un triangle a deux côtés de 6 cm et 8 cm formant un angle de 30^\circ. Calculer son aire.
Voir la correction
\begin{aligned}A &= \dfrac{1}{2}ab\sin(C)\\ &= \dfrac{1}{2} \times 6 \times 8 \times \sin(30^\circ)\\ &= 24 \times 0{,}5\\ &= \mathbf{12 \text{ cm}^2}\end{aligned}

Exercice 18 : Réciproque de Pythagore ⭐⭐⭐⭐ Expert


Un triangle a pour côtés 5 cm, 12 cm et 13 cm. Est-il rectangle ?
Voir la correction
\begin{aligned}5^2 + 12^2 &= 25 + 144\\ &= 169\end{aligned} et 13^2 = 169
L'égalité de Pythagore est vérifiée : le triangle est \mathbf{\text{rectangle}} (angle droit opposé au côté 13).

Entraînement dynamique ⭐⭐ Questions renouvelées à l'infini


🎮 Entraîne-toi : polygones réguliers
Angles, périmètre et motif élémentaire. Réponds par un nombre entier.
🎮 Entraîne-toi : échelle, longueurs et aires
Une homothétie multiplie les longueurs par |k| et les aires par k².
🎮 Entraîne-toi : retrouver la transformation d'une frise
Observe la frise, puis dis quelle transformation fait passer d'un motif au suivant.

Fiche d'exercices rédigée par Logimaths.