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Mathématiques 4ᵉ

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Angles et parallélisme

Angles alternes-internes, correspondants et la somme des angles du triangle (programme de 4e)

À propos de cette page
Ce cours de mathématiques en quatrième sur « Angles et parallélisme » suit le programme officiel de mathématiques de quatrième. Il présente les définitions, les propriétés et les méthodes essentielles, accompagnées d'exemples résolus pour bien comprendre. Au programme : Rappels : vocabulaire des angles, Deux droites coupées par une sécante, Angles et droites parallèles (propriété directe), Démontrer que deux droites sont parallèles. Chaque notion est expliquée pas à pas, puis mise en pratique grâce à des exercices interactifs, un QCM et une évaluation corrigée. Idéal pour réviser à son rythme, combler ses lacunes et progresser, en autonomie ou avec un professeur. Cours rédigé par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de quatrième à réussir en mathématiques.
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Rappels : vocabulaire des angles

Définitions.
• Deux angles sont adjacents s'ils ont le même sommet, un côté commun et sont situés de part et d'autre de ce côté.
• Deux angles sont complémentaires si leur somme vaut 90° ; supplémentaires si leur somme vaut 180°.
• Deux droites sécantes forment deux paires d'angles opposés par le sommet : ils sont égaux.
Exemples. Le complémentaire de 28° mesure 90°−28°=62°. Le supplémentaire de 117° mesure 180°−117°=63°. Si deux droites se coupent en formant un angle de 117°, les quatre angles mesurent 117°, 63°, 117° et 63°.
Attention ! Un angle de plus de 90° n'a pas de complémentaire. Et « adjacents » ne veut pas dire « égaux » : deux angles adjacents peuvent avoir n'importe quelles mesures.
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Deux droites coupées par une sécante

Une sécante (Δ) qui coupe deux droites (d1) et (d2) forme huit angles, quatre à chaque point d'intersection. Certaines paires portent un nom.

Définitions. Deux angles formés par (Δ), l'un en (d1) et l'autre en (d2), sont :
• alternes-internes s'ils sont entre les deux droites et de part et d'autre de la sécante (ils dessinent un Z) ;
• correspondants s'ils sont du même côté de la sécante et dans la même position par rapport à leur droite (ils dessinent un F).
Attention ! Ces noms décrivent seulement une position. Deux angles alternes-internes ne sont pas égaux en général : ils le deviennent uniquement quand les droites sont parallèles.
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Angles et droites parallèles (propriété directe)

Propriété. Si deux droites parallèles sont coupées par une sécante, alors :
• les angles alternes-internes sont égaux ;
• les angles correspondants sont égaux.
Exemple. (d1)∥(d2), coupées par (Δ). Un angle formé en (d1) mesure 57°. Son alterne-interne et son correspondant en (d2) mesurent aussi 57° ; les angles qui leur sont adjacents mesurent 180°−57°=123°.
Astuce. Avec des parallèles, les huit angles n'ont que deux mesures : a et 180°−a. Tout angle aigu vaut a, tout angle obtus vaut 180°−a (sauf si a=90°, où tous valent 90°).
Attention ! La propriété s'applique uniquement si l'énoncé dit que les droites sont parallèles (ou si on l'a démontré). Un dessin « qui a l'air parallèle » ne suffit pas.
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Démontrer que deux droites sont parallèles

Propriété réciproque. Si deux droites coupées par une sécante forment deux angles alternes-internes égaux (ou deux angles correspondants égaux), alors ces droites sont parallèles.
Je sais que…J'en déduis que…
les droites sont parallèlesles alternes-internes (ou correspondants) sont égaux
des alternes-internes (ou correspondants) sont égauxles droites sont parallèles
des alternes-internes (ou correspondants) sont différentsles droites ne sont pas parallèles
Exemple. Une sécante coupe (a) et (b) en formant deux angles alternes-internes de 41° et 41° : (a)∥(b). Si les mesures étaient 41° et 43°, les droites ne seraient pas parallèles.
Astuce. Pour savoir quelle propriété citer, regarde ce que tu cherches : une mesure d'angle → propriété directe ; un parallélisme → propriété réciproque.
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La somme des angles d'un triangle

Propriété. Dans tout triangle ABC : A^+B^+C^=180°
Démonstration (à connaître en 4e). On trace par A la droite (d) parallèle à (BC). La sécante (AB) forme avec (d) un angle alterne-interne égal à B^ ; la sécante (AC) forme avec (d) un angle alterne-interne égal à C^. En A, ces deux angles et A^ forment un angle plat : B^+A^+C^=180°.
Exemple. A^=64° et B^=47° : C^=180°−(64°+47°)=69°.
Attention ! Conséquence : un triangle a au plus un angle droit ou obtus, et la somme de deux angles est toujours inférieure à 180°. Un triangle « 95°, 90°, … » n'existe pas.
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Triangles particuliers et calculs d'angles

TriangleAnglesCalcul type
Équilatéraltrois angles de 60°180°÷3
Isocèle en AB^=C^ (angles à la base)B^=(180°−A^)÷2
Rectangle en AB^+C^=90°C^=90°−B^
Rectangle isocèle90°, 45°, 45°—
Exemples. Triangle isocèle en R avec R^=34° : S^=T^=(180°−34°)÷2=73°. Triangle rectangle en E avec D^=52° : F^=90°−52°=38°.
Quadrilatère. Une diagonale partage un quadrilatère en deux triangles : la somme de ses angles vaut 2×180°=360°.
Attention ! « Isocèle en A » signifie que A est le sommet principal : les angles égaux sont B^ et C^, pas A^. Si l'énoncé donne un angle sans dire où il se trouve, il peut y avoir deux triangles possibles.
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Méthode : rédiger une démonstration

Les trois temps.
1. Je sais que : les données de l'énoncé (parallélisme, mesures).
2. Or : la propriété, citée en entier, avec le nom de la paire d'angles utilisée.
3. Donc : la conclusion (mesure ou parallélisme).
Exemple rédigé. (d1)∥(d2), sécante (Δ), un angle en (d1) mesure 81°.
• Je sais que (d1) et (d2) sont parallèles et coupées par la sécante (Δ).
• Or, si deux droites parallèles sont coupées par une sécante, alors les angles correspondants sont égaux.
• Donc l'angle correspondant en (d2) mesure 81°.
Astuce. Une démonstration sans le mot « parallèles » dans le « Je sais que » est presque toujours incomplète : c'est l'hypothèse qui déclenche la propriété.
En bref
  • Une sécante forme des angles alternes-internes (Z) et correspondants (F) : ce sont des positions, pas des égalités.
  • Droites parallèles ⟹ alternes-internes égaux et correspondants égaux.
  • Alternes-internes égaux (ou correspondants égaux) ⟹ droites parallèles.
  • Dans tout triangle : A^+B^+C^=180° (démontré avec la parallèle à un côté).
  • Équilatéral : 60° partout ; isocèle : angles à la base égaux ; rectangle : angles aigus complémentaires.
  • Rédaction : Je sais que / Or / Donc.

Ce chapitre au brevet : 13 exercices d'annales (2018-2025)

Voici comment cette notion est tombée dans les sujets officiels. Fais-les après le devoir surveillé, dans les conditions de l'examen.

tous les exercices sur « Angles et géométrie plane » (13)

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