Collège · 3ᵉ · Mathématiques
Homothétie & agrandissement-réduction
Centre, rapport k, image d'une figure, effet sur les longueurs, les aires et les volumes (programme de 3e)
À propos de cette page
Sujet et corrigé prêts à imprimer.
Calculatrice interdite · Tous les calculs doivent figurer sur la copie. Les résultats seront donnés sous la forme la plus simple possible.
Devoir surveillé de fin de chapitre, tout en niveau difficile. Télécharge le sujet en PDF, travaille sur une feuille sans aide, puis vérifie avec le corrigé téléchargeable ci-dessous.
Exercice 1 — Image d'un triangle par une homothétie
/ 4 ptsOn considère un point et un triangle tels que cm, mm, cm et l'angle BAC . L'aire du triangle vaut cm². On note l'image de par l'homothétie de centre et de rapport .
- Calcule et (en cm). Où sont placés et par rapport à ?
- Calcule la longueur et donne la mesure de l'angle B'A'C'. Justifie.
- Calcule l'aire du triangle .
- Un élève affirme que . A-t-il raison ? Calcule .
Exercice 2 — Lecture d'un tableau : maquettes
/ 4 ptsUn magasin vend des maquettes. Le tableau donne, pour chacune, une dimension réelle et la dimension correspondante sur la maquette.
| Objet | Dimension réelle | Sur la maquette | Échelle |
|---|---|---|---|
| Voiture (longueur) | 4,2 m | 8,4 cm | ? |
| Avion (envergure) | 36 m | 50 cm | ? |
| Tour (hauteur) | 324 m | ? | 1/500 |
- Calcule l'échelle de la maquette de voiture, puis celle de l'avion. Laquelle est la plus réduite ?
- Calcule la hauteur de la maquette de la tour.
- La carrosserie de la voiture réelle a une surface de m². Quelle surface de peinture faut-il prévoir pour la maquette, en cm² ?
- Le pot de peinture de la maquette contient mL et couvre mL par cm² de surface. Un seul pot suffit-il ? Justifie.
Exercice 3 — Les bougies
/ 4 ptsUne bougie a la forme d'un cône de cm de hauteur et de volume cm³. Un artisan fabrique des bougies de même forme mais de tailles différentes. La cire a une masse volumique de g/cm³.
- Une petite bougie est obtenue par une réduction de rapport . Calcule sa hauteur et son volume.
- Calcule la masse de cire de la grande bougie et celle de la petite, arrondies au gramme.
- L'artisan veut une bougie de cm³. Quel rapport de réduction doit-il utiliser ? Quelle sera sa hauteur ?
- Une bougie de cm brûle en h. En supposant que la durée est proportionnelle au volume, combien de temps brûle la bougie de cm³ ?
Exercice 4 — Vrai ou faux, avec justification
/ 4 ptsIndique si chaque affirmation est vraie ou fausse et justifie.
- « Une homothétie de rapport triple l'aire d'une figure. »
- « L'image d'un cercle de rayon cm par une homothétie de rapport est un cercle de rayon cm. »
- « Si l'on réduit une figure avec puis que l'on agrandit l'image avec , on retrouve une figure de même taille. »
- « Deux solides de même forme dont les hauteurs sont cm et cm ont des volumes dans le rapport à . »
Exercice 5 — Prise d'initiative — les boîtes de conserve
/ 4 ptsDeux boîtes de conserve cylindriques ont exactement la même forme. La petite mesure cm de haut, contient cL et coûte €. La grande mesure cm de haut et coûte €. L'étiquette de la petite boîte a une aire de cm².
- Quel est le rapport d'agrandissement de la petite boîte vers la grande ?
- Quelle est la contenance de la grande boîte ?
- Quelle boîte est la plus avantageuse ? Compare les prix au litre.
- Quelle est l'aire de l'étiquette de la grande boîte ? Le fabricant utilise-t-il proportionnellement plus ou moins de papier par litre pour la grande boîte ?
Ce contrôle de mathématiques 3ᵉ en bref
Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Homothétie & agrandissement-réduction » : 5 exercices, 60 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.
- Exercice 1 — Image d'un triangle par une homothétie/ 4 pts
- Exercice 2 — Lecture d'un tableau : maquettes/ 4 pts
- Exercice 3 — Les bougies/ 4 pts
- Exercice 4 — Vrai ou faux, avec justification/ 4 pts
- Exercice 5 — Prise d'initiative — les boîtes de conserve/ 4 pts
Notions évaluées
Agrandir ou réduire : la même forme, L'homothétie : centre et rapport, Construire l'image d'une figure, Propriétés conservées par l'homothétie, Effet sur les longueurs et les aires, Effet sur les volumes.
Pour préparer ce contrôle
- Relire le cours et la fiche de révision.
- Refaire les exercices corrigés et les problèmes.
- Se tester avec le QCM (36 questions).
- Faire ce sujet en conditions réelles — 60 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.
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Questions fréquentes sur ce sujet
- Combien de temps dure ce contrôle sur « Homothétie & agrandissement-réduction » ?
- 60 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
- Le corrigé est-il fourni ?
- Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
- Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
- Oui : c'est un devoir surveillé complet de 60 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
- Ce sujet suit-il le programme de mathématiques de troisième ?
- Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Homothétie & agrandissement-réduction » du programme officiel de mathématiques en troisième, soit Agrandir ou réduire : la même forme, L'homothétie : centre et rapport, Construire l'image d'une figure, Propriétés conservées par l'homothétie.
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