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 ; supplémentaires si leur somme vaut .
• Deux droites sécantes forment deux paires d'angles opposés par le sommet : ils sont égaux.
• 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 ; supplémentaires si leur somme vaut .
• Deux droites sécantes forment deux paires d'angles opposés par le sommet : ils sont égaux.
Exemples. Le complémentaire de mesure . Le supplémentaire de mesure . Si deux droites se coupent en formant un angle de , les quatre angles mesurent , , et .
Attention ! Un angle de plus de 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 qui coupe deux droites et forme huit angles, quatre à chaque point d'intersection. Certaines paires portent un nom.
Définitions. Deux angles formés par , l'un en et l'autre en , 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).
• 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.
• les angles alternes-internes sont égaux ;
• les angles correspondants sont égaux.
Exemple. , coupées par . Un angle formé en mesure . Son alterne-interne et son correspondant en mesurent aussi ; les angles qui leur sont adjacents mesurent .
Astuce. Avec des parallèles, les huit angles n'ont que deux mesures : et . Tout angle aigu vaut , tout angle obtus vaut (sauf si , où tous valent ).
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 parallèles | les alternes-internes (ou correspondants) sont égaux |
| des alternes-internes (ou correspondants) sont égaux | les droites sont parallèles |
| des alternes-internes (ou correspondants) sont différents | les droites ne sont pas parallèles |
Exemple. Une sécante coupe et en formant deux angles alternes-internes de et : . Si les mesures étaient et , 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 :
Démonstration (à connaître en 4e). On trace par la droite parallèle à . La sécante forme avec un angle alterne-interne égal à ; la sécante forme avec un angle alterne-interne égal à . En , ces deux angles et forment un angle plat : .
Exemple. et : .
Attention ! Conséquence : un triangle a au plus un angle droit ou obtus, et la somme de deux angles est toujours inférieure à . Un triangle « , , … » n'existe pas.
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Triangles particuliers et calculs d'angles
| Triangle | Angles | Calcul type |
|---|---|---|
| Équilatéral | trois angles de | |
| Isocèle en | (angles à la base) | |
| Rectangle en | ||
| Rectangle isocèle | , , | — |
Exemples. Triangle isocèle en avec : . Triangle rectangle en avec : .
Quadrilatère. Une diagonale partage un quadrilatère en deux triangles : la somme de ses angles vaut .
Attention ! « Isocèle en » signifie que est le sommet principal : les angles égaux sont et , pas . 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).
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. , sécante , un angle en mesure .
• Je sais que et sont parallèles et coupées par la sécante .
• Or, si deux droites parallèles sont coupées par une sécante, alors les angles correspondants sont égaux.
• Donc l'angle correspondant en mesure .
• Je sais que et sont parallèles et coupées par la sécante .
• Or, si deux droites parallèles sont coupées par une sécante, alors les angles correspondants sont égaux.
• Donc l'angle correspondant en mesure .
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 : (démontré avec la parallèle à un côté).
- Équilatéral : 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.
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- Brevet 2024 · Asie — exercice 3 : Pythagore, angles et aire d'un disque assemblé
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- Brevet 2023 · Nouvelle-Calédonie — exercice 6 : Angles d'un hexagone régulier et script Scratch
- Brevet 2022 · Nouvelle-Calédonie — exercice 7 : Reproduction d'une figure avec un script Scratch
- Brevet 2022 · Pays du groupe 1 — exercice 3 : Thalès, perpendicularité et aire d'un triangle
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