Solution des exercices : Droites perpendiculaires et droites parallèles - 6e

Classe: 
Sixième
 

Exercice 1

1) Traçons une droite (d1) oblique puis marquons un point A sur (d1).
 
2) Traçons une droite (d2) passant par A et perpendiculaire à (d1).
 
3) Marquons un point B tel que B n'appartenant ni à (d1) ni à (d2).
 
4) Traçons une droite (d3) passant par B et perpendiculaire à (d2).
 
5) Les droites (d1)  et  (d3) sont parallèles.
 
Justifions la réponse par une propriété du cours.
 
D'après une propriété du cours, on a : si deux droites sont perpendiculaires alors, toute droite perpendiculaire à l'une est parallèle à l'autre.
 
Comme (d2) est perpendiculaire à (d1)  et  (d3) perpendiculaire à (d2) alors, en utilisant cette propriété du cours, on a : (d3) parallèle à (d1).
 
 

Exercice 2

1) Traçons deux droites  perpendiculaires (d1)  et  (d2).
 
2) Construisons trois droites (Δ1), (Δ2)  et  (Δ3) parallèles à (d1).
 
3) Marquons un point M tel que M n'appartenant ni à (d1) ni à (d2).
 
4) Traçons une droite (d3) passant par M et perpendiculaire à (d1).
 
5) La droite (d3) est perpendiculaire à ces trois droites (Δ1), (Δ2)  et  (Δ3) 
 
Justifions
 
On sait que : si plusieurs droites sont parallèles entre elles alors, toute droite perpendiculaire à l'une est perpendiculaire aux autres.
 
Or, les trois droites (Δ1), (Δ2)  et  (Δ3) sont parallèles à (d1).
 
Ce qui signifie que les quatre droites (Δ1), (Δ2); (Δ3)  et  (d1) sont parallèles entre elles.
 
Comme (d2) est perpendiculaire à (d1) alors, en appliquant cette propriété, on obtient : (d3) perpendiculaire à ces trois droites (Δ1), (Δ2)  et  (Δ3)
 
 

Exercice 3

Répondons par vrai ou faux.
 
1) Si deux droites sont parallèles alors, toute droite perpendiculaire à l'une est perpendiculaire à l'autre.(vrai)
 
2) Si deux droites sont perpendiculaires alors toute droite perpendiculaire à l'une est perpendiculaire à l'autre.(faux)
 
3) Si deux droites sont parallèles alors toute droite parallèle à l'une est sécante à l'autre.(faux)
 
4) Si deux droites sont perpendiculaires alors toute droite perpendiculaire à l'une est parallèle à l'autre.(vrai)

Exercice 4

1) Marquons trois points A, B  et  H distincts du plan 
 
2) On peut tracer une et une seule droite passant par H et perpendiculaire à (AB)
 
D'après une propriété du cours, on sait que : par un point donné, il passe une et une seule droite perpendiculaire à une droite donnée.
 
Donc, en utilisant cette propriété, on peut dire que : par le point H, il passe une et une seule droite perpendiculaire à la droite (AB).
 
faisons une figure
 
 

Exercice 6 : Propriété de la médiatrice

1) Marquons deux points R  et  P sur une droite (D) tel que RP=6cm.
 
2) Construisons la droite (L) médiatrice du segment [RP]. 
 
3) Plaçons le point M sur la droite (L) tel que : RM=3.5cm
 
4) La longueur du segment [PM] est de : 3.5cm
 
Justifions
 
D'après une propriété du cours, on a : tout point de la médiatrice d'un segment est à égale distance des extrémités de ce segment.
 
Donc, comme (L) est médiatrice du segment [RP] et que M est sur cette médiatrice (L) alors, d'après cette propriété du cours, M est à égale distance de R  et  P.
 
Ce qui signifie que PM=RM
 
Mais on sait que : RM=3.5cm
 
Par conséquent, PM=3.5cm
 
 

Exercice 7

1) Sur une droite oblique (d) ; marquons les points A, B, C  et  D dans cet ordre tel que : AB=6cm; BC=1cm  et  AD=9cm.
 
2) Calculons les distances : AC; BD  et  CD.
 
  Calcul de la distance AC
 
Comme B[AC] alors, on  a :
AB+BC=AC
On remplace alors, AB  et  BC par leur valeur.
 
Ce qui donne : AC=6+1=7
 
D'où, AC=7cm
 
  Calcul de la distance BD
 
Comme B[AD] alors, on  a :
AB+BD=AD
Ce qui donne :
BD=ADAB
On remplace alors, AD  et  AB par leur valeur.
 
On obtient alors : BD=96=3
 
Ainsi, BD=3cm
 
  Calcul de la distance CD
 
Comme C[BD] alors, on  a :
BC+CD=BD
Ce qui donne :
CD=BDBC
On remplace alors, BD  et  BC par leur valeur.
 
On obtient alors : CD=31=2
 
D'où, CD=2cm
 
3) a) Traçons la droite (d1) médiatrice de [AC].   
 
Comme (d1) est médiatrice de [AC] alors, (d1) est la droite qui passe par le milieu de [AC] et qui est perpendiculaire au support de [AC].
 
b) Traçons la droite (d2) médiatrice de [BD].   
 
Comme (d2) est médiatrice de [BD] alors, (d2) est la droite qui passe par le milieu de [BD] et qui est perpendiculaire au support de [BD].
 
c) Les droites (d1)  et  (d2) sont parallèles.
 
Justifions notre réponse.
 
Par définition, on sait que : deux droites sont parallèles quand elles sont perpendiculaires à une même droite.
 
Or, les droites (d1)  et  (d2) sont perpendiculaires à la même droite (d).
 
Donc, d'après cette définition, les droites (d1)  et  (d2) sont parallèles.
 
 

Exercice 9

1) Plaçons trois points A, I  et  B alignés dans cet ordre sur une droite oblique (d)  tel que : AI=3.5cm  et   AB=7cm.
 
Calculons BI.
 
Comme I[AB] alors, on  a :
BI+AI=AB
Ce qui donne :
BI=ABAI
On remplace alors, AB  et  AI par leur valeur.
 
On obtient alors : BI=73.5=3.5
 
Donc, BI=3.5cm
 
Ainsi, on remarque que : AI=BI=3.5cm
 
Le point I représente le milieu du segment [AB].
 
Comme les trois points A, I  et  B alignés et que AI=BI alors, I est milieu du segment [AB].
 
2) Traçons la droite (d1) passant par I et perpendiculaire à (d).
 
La droite (d1) représente la médiatrice du segment [AB].
 
Justifions
 
Par définition, on sait que : la médiatrice d'un segment est la droite qui passe par le milieu de ce segment et qui est perpendiculaire au support de ce segment.
 
Or, la droite (d1) passe par I milieu du segment [AB] et est perpendiculaire à la droite (d) qui est le support du segment [AB].
 
Par conséquent, (d1) est la médiatrice du segment [AB].
 
3) Marquons un point H appartenant à (d1) tel que AH=5cm.
 
La longueur de [BH] est de : 5cm.
 
Comme le point H appartenant à (d1) qui est médiatrice du segment [AB] alors, H est à égale distance de A  et  B.
 
Ce qui signifie que : BH=AH
 
Or, AH=5cm donc, BH=5cm
 
4) Traçons une droite (d2) passant par A et perpendiculaire à (d) et une droite (d3) passant par B et perpendiculaire à (d).
 
Les droites (d2)  et  (d3) sont parallèles.
 
Justifions notre réponse.
 
On sait que : deux droites sont parallèles quand elles sont perpendiculaires à une même droite.
 
Or, les droites (d2)  et  (d3) sont perpendiculaires à la même droite (d).
 
Par conséquent, les droites (d2)  et  (d3) sont parallèles.
 
 

Exercice 10

Recopions et complétons les phrases ci-dessous par le mot qui convient.
 
1) La médiatrice d'un segment est la droite qui passe par le milieu de ce segment et qui est perpendiculaire au support de ce segment.
 
2) Deux droites sont parallèles quand elles sont perpendiculaires à une même droite.
 
3) Si deux droites sont parallèles alors toute droite sécante à l'une est sécante à l'autre.
 
4) Si un point est situé à égale distance des extrémités d'un segment alors il appartient à la médiatrice de ce segment.

Exercice 15

On considère la figure ci-dessous.
 
 
1) Reproduisons cette figure.
 
2) (AE)  et  (BF) sont deux droites parallèles. 
 
Justifions notre choix.
 
Les droites (AE)  et  (BF) sont perpendiculaires à la même droite (EF).
 
Or, on sait que : deux droites perpendiculaires à une même droite sont parallèles.
 
Donc, d'après cette propriété, (AE)  et  (BF) sont deux droites parallèles.
 
3) Traçons les droites (AX)  et  (BY).
 
Ces droites sont parallèles

Exercice 16

Observons la figure ci-dessous.
 
1) (D1)  et  (D3 sont deux droites perpendiculaires.
 
2) (D3)  et  (D4 sont deux droites parallèles.
 
 

Exercice 17

1) Traçons un segment [KL].
 
2) Construisons la droite (Δ1) médiatrice du segment [KL].
 
(Δ1) est donc la droite qui passe par le milieu de [KL] et qui est perpendiculaire au support du segment [KL].
 
3) Marquons un point E sur (Δ1) et n'appartenant pas à [KL].
 
4) Construisons la droite (Δ2) perpendiculaire à la droite (Δ1) passant par E.
 
5) Les droites (Δ2)  et  (KL) sont parallèles.
 
Justifions notre réponse.
 
On a : (Δ1) médiatrice du segment [KL] alors, (Δ1) est perpendiculaire à la droite (KL).
 
Aussi, (Δ2) est perpendiculaire à la droite (Δ1).
 
Ainsi, on a : les droites (KL)  et  (Δ2) sont perpendiculaires à la même droite (Δ1).
 
Or, on sait que : deux droites perpendiculaires à une même droite sont parallèles.
 
D'où, en utilisant cette propriété, on a : (Δ2) parallèle à (KL).
 
6) Marquons un point F équidistant des points K  et  L.
 
On sait que : si tout point situé à égale distance de K  et  L appartient à la médiatrice du segment [KL].
 
Comme le point F est équidistant des points K  et  L alors, il appartient à la médiatrice du segment [KL].
 
Ce qui signifie que F est situé sur la médiatrice de [KL].
 
 

Exercice 18

1) Plaçons sur une droite (D) deux points A  et  E distincts tels que AE=4cm.
 
2) Construisons une droite (D1) parallèle à (D).
 
3) Construisons la droite (D2) médiatrice du segment [AE].
 
(D2) est donc la droite qui passe par le milieu du segment [AE] et qui est perpendiculaire à la droite (D).
 
4) Montrons que les droites (D1)  et  (D2) sont perpendiculaires.
 
On sait que : si deux droites sont parallèles alors, toute droite perpendiculaire à l'une est perpendiculaire à l'autre.
 
Or, on a : (D1) parallèle à (D)  et  (D2) perpendiculaire à (D).
 
Donc, en utilisant cette propriété, on obtient : (D1) perpendiculaire à (D2).
 
 

Exercice 19

1) Construisons deux droites (D1)  et  (D2) perpendiculaires en A.
 
2) Marquons un point B distinct de A sur (D1).
 
3) Traçons la droite (D3) passant par B et perpendiculaire à (D1).
 
Les droites (D2)  et  (D3) sont parallèles.
 
On remarque que (D2)  et  (D3) sont deux droites qui sont perpendiculaires à une même droite (D1).
 
Par conséquent, elles sont parallèles.
 
4) Marquons un point C distinct de B sur (D3).
 
5) Traçons la droite (D4) passant par C et perpendiculaire à (D3).
 
Les droites (D4)  et  (D1) sont parallèles.
 
6) Marquons le point E intersection des droites (D4)  et  (D2).
 
7) La droite (D4) est perpendiculaire à la droite (D2)
 
On sait que : si deux droites sont parallèles alors, toute droite perpendiculaire à l'une est perpendiculaire à l'autre.
 
Or, on a : (D4) parallèle à (D1)  et  (D2) perpendiculaire à (D1).
 
Par conséquent, la droite (D2) est perpendiculaire à la droite (D4).
 
 

Exercice 20

1) Traçons deux droites (EF)  et  (EG) non perpendiculaires.
 
2) Traçons la droite (D) passant par G et perpendiculaire à (EF).
 
3) Construisons la droite (D) passant par F et parallèle à (EG).
 
4) Marquons un point A sur (D) puis construisons la droite (Δ) passant par A et parallèle à (D).
 
5) Les droites (EF)  et  (Δ) sont perpendiculaires.
 
justifions notre réponse.
 
On a : (Δ)  et  (D) sont deux droites parallèles.
 
On a aussi : (EF) perpendiculaire à (D).
 
Or, on sait que : si deux droites sont parallèles alors, toute droite perpendiculaire à l'une est perpendiculaire à l'autre.
 
Donc, en utilisant cette propriété, on a bien : (EF) perpendiculaire à (Δ).
 
 

Exercice 23

1) Construisons un triangle ABC rectangle en B tel que AB=4cm  et  BC=5cm.
 
2) Construisons les points I  et  J tels que : I milieu de [AB]  et  J milieu de [AC].
 
3) On vérifie que les droites (IJ)  et  (BC) sont parallèles.
 
4. a) Traçons la droite (Δ) passant par C et parallèle à (AB).
 
b) Les droites (BC)  et  (Δ) sont perpendiculaires.
 
Justifions notre réponse.
 
On a : (Δ) parallèle à (AB).
 
On a aussi, ABC triangle rectangle en B. Ce qui signifie que (BC) est perpendiculaire à (AB).
 
Or, on sait que : si deux droites sont parallèles alors, toute droite perpendiculaire à l'une est perpendiculaire à l'autre.
 
Donc, en utilisant cette propriété, on a : (BC) perpendiculaire à (Δ).
 
5) La perpendiculaire à (AB) passant par A coupe (Δ) en D.
 
a) Les droites (AD)  et  (BC) sont parallèles.
 
(AD)  et  (BC) sont deux droites perpendiculaires à la même droite (AB).
 
Par conséquent, elles sont parallèles. 
 
b) Le quadrilatère ABCD est un rectangle.
 
Justifions
 
On sait que : si un quadrilatère a trois angles droits alors, c'est un rectangle.
 
Or, on remarque que le quadrilatère ABCD a trois angles droits.
 
Donc, en appliquant cette propriété, on peut dire que le quadrilatère ABCD est un rectangle.
 
 

Exercice 24

Le maire d'une commune se propose de doter deux quartiers de la commune d'un terrain multifonctionnel pour les jeunes. 
 
Après plusieurs rencontres entre le maire et les responsables des deux quartiers, il a été retenu de construire cette infrastructure à égale distance des deux quartiers. 
 
Un marché est situé au milieu de ces deux quartiers distants de 900 mètres.
 
Pour que le terrain multifonctionnel soit à égale distance des deux quartiers et à 500m du marché, le maire doit le placer sur une direction du marché perpendiculaire à la direction formée par les deux quartiers et à 500m du marché.
 
Faisons une figure à l'échelle 1/10000 traduisant cette situation en notant par A  et  B les deux quartiers, C le marché et T le terrain.
 
On donne d'abord les dimensions sur la figure.
 
On sait que :
Distance sur le plan=distance réelle×échelle
Donc, en remplaçant les distances réelles et l'échelle par leur valeur, on obtient les dimensions sur la figure.
 
Alors,
 
AB=900×110000=90010000=9100=0.09
 
Ainsi, sur le plan, la distance entre les deux quartiers est donnée par :
AB=0.09m=9cm
De la même manière, on a :
 
TC=500×110000=50010000=5100=0.05
 
Donc, sur le plan, la distance entre le terrain et le marché est donnée par :
TC=0.05m=5cm
Comme le terrain T est à égale distance des deux quartiers A  et  B alors, T est sur la médiatrice du segment [AB].
 
De plus, on sait que le marché C est situé au milieu de ces deux quartiers. Cela signifie que C est milieu du segment [AB].
 
Donc, on place T sur la médiatrice de [AB] telle que la longueur du segment [TC] soit égale à : 5cm.
 
 

Exercice 25

Une fourmi est placée sur une plaque triangulaire ABC au point M.
 
Elle se dirige parallèlement à (BC) et atteint le côté [AC] en M1, puis elle se dirige parallèlement à (AB) et atteint [BC] en M2 et ainsi de suite.
 
1) Traçons une figure et faisons figurer les points
M1, M2, M3, M4, M5  et  M6
2) Les droites (MM1)  et  (M3M4) sont parallèles.
 
Justifions notre réponse.
 
La fourmi part de M et arrive en M1 en suivant une direction parallèle à (BC). Donc, (MM1)  et  (BC) sont parallèles.
 
On a aussi : la fourmi, partant de M3, arrive en M4 en suivant une direction parallèle à (BC). Donc, (M3M4) est parallèle à (BC).
 
Ainsi, on a : (MM1)  et  (BC) sont parallèles et (M3M4) est parallèle à (BC).
 
Or, on sait que : si deux droites sont parallèles alors, toute droite parallèle à l'une est parallèle à l'autre.
 
Donc, en utilisant cette propriété, on a : (MM1) parallèle à (M3M4).
 
3) Donnons les autres droites parallèles que l'on trouve sur cette figure.
 
On a :
 
les droites (MM1)  et  (BC) sont parallèles
 
les droites (M3M4)  et  (BC) sont parallèles
 
les droites (M5M6)  et  (M2M3) sont parallèles
 
les droites (M5M6)  et  (AC) sont parallèles
 
les droites (M2M3)  et  (AC) sont parallèles
 
les droites (M4M5)  et  (AB) sont parallèles
 
les droites (M1M2)  et  (M4M5) sont parallèles
 
les droites (M1M2)  et  (AB) sont parallèles
 
4) L'élève Salif affirme que sur sa figure les points M, M1  et  M6 sont alignés.
 
C'est aussi le même cas sur notre figure.
 
On a : les points M  et  M1 appartiennent à la même droite (MM1).
 
On remarque aussi que M  et  M6 sont confondus. Ce qui signifie M=M6.
 
Donc, le point M6 appartient aussi à la droite (MM1).
 
Ainsi, les points M; M1  et  M6 appartiennent à la même droite (MM1).
 
Par conséquent, ils sont alignés.
 
 

Exercice 26

Deux villes A  et  B sont distantes de 10km.
 
Une troisième ville C se trouve à 5km de la ville A dans une direction perpendiculaire à celle formée par les villes A  et  B.
 
Un centre d'élevage E se trouve au milieu des villes B  et  C.
 
Une route menant au centre d'élevage et de direction parallèle à celle des villes A  et  C est construite.
 
Construisons une figure géométrique décrivant cette situation.
 
On donne d'abord les dimensions sur la figure.
 
D'après l'échelle, on a : 1cm représente 1km
 
Comme les deux villes A  et  B sont distantes de 10km alors, sur la figure, 10cm vont représenter 10km.
 
Donc, on a : AB=10cm
 
Aussi, comme la ville C se trouve à 5km de la ville A alors, sur la figure, 5cm vont représenter 5km.
 
Ainsi, on a : AC=5cm
 
Ensuite, on sait que la ville C se trouve à 5km de la ville A dans une direction perpendiculaire à celle formée par les villes A  et  B.
 
Cela signifie que les droites (AB)  et  (AC) sont perpendiculaires en A.
 
Comme le centre d'élevage E se trouve au milieu des villes B  et  C alors, on a : E est le milieu du segment [BC].
 
Enfin, la route menant au centre d'élevage est représentée par la droite passant par E et parallèle à la droite (AC)
 
 

Auteur: 
Diny Faye

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