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Exercices corrigés — Homothéties et transformations (3e)

Quatre niveaux de difficulté, du plus simple au plus exigeant. Chaque exercice a sa correction détaillée, étape par étape.

2 exercices de niveau « Challenge ». Voir les 8 exercices.

Exercice 7 Challenge

La maquette d'un immeuble est une réduction de rapport 150 de l'immeuble réel. a) L'immeuble mesure 30 m de haut : quelle est la hauteur de la maquette ? b) Une fenêtre de la maquette a une aire de 8 cm2 : quelle est l'aire de la vraie fenêtre ? c) Le volume de la maquette est 72 dm3 : quel est le volume de l'immeuble réel, en m3 ?

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Correction détaillée

La maquette est une réduction de rapport k = 150 : les longueurs sont divisées par 50, les aires par 502 et les volumes par 503.
a) Hauteur de la maquette : 30 ÷ 50 = 0,6 m, soit 60 cm.
b) Pour passer de la maquette à l'immeuble réel, on multiplie les aires par 502 = 2 500 : 8 × 2 500 = 20 000 cm2. Comme 1 m2 = 10 000 cm2, la vraie fenêtre a une aire de 2 m2.
c) On multiplie les volumes par 503 = 125 000 : 72 × 125 000 = 9 000 000 dm3. Comme 1 m3 = 1 000 dm3, le volume de l'immeuble réel est 9 000 m3.

Exercice 8 Challenge

Le triangle A'B'C' est l'image du triangle ABC par une homothétie de centre O et de rapport k. On sait que BC = 3 cm, B'C' = 7,5 cm et que le point O est situé entre B et B'. a) Déterminer k. b) L'aire de ABC est 2,4 cm2 : quelle est l'aire de A'B'C' ? c) L'angle AB̂C mesure 40° : que mesure l'angle A'B'̂C' ?

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Correction détaillée

a) Une homothétie multiplie les longueurs par |k| : B'C' = |k| × BC, donc |k| = 7,53 = 2,5. Le centre O est entre B et son image B' : B et B' sont de part et d'autre de O, ce qui arrive exactement quand le rapport est négatif. Donc k = −2,5.
b) Les aires sont multipliées par k2 = (−2,5)2 = 6,25 : aire de A'B'C' = 2,4 × 6,25 = 15 cm2.
c) Une homothétie conserve les angles : l'angle A'B'̂C' mesure 40°, comme l'angle AB̂C. Le triangle A'B'C' a la même forme que ABC ; il est 2,5 fois plus grand et retourné par rapport à O.