La géométrie plane et les programmes de construction dans un cours de maths au CM2 : les propriétés des quadrilatères et des triangles, le cercle, et la rédaction rigoureuse d’un programme de construction.
I. Le vocabulaire et le codage
Définition :
Coder une figure, c’est indiquer sur le dessin ce que l’on sait : petits carrés pour les angles droits, traits identiques pour les longueurs égales, flèches pour le parallélisme.
Propriété :
Une figure bien codée se lit sans mesurer : c’est une exigence attendue dès le CM2 et jusqu’au lycée.
II. Les quadrilatères
| Quadrilatère |
Côtés |
Angles |
Diagonales |
| carré |
4 égaux, opposés parallèles |
4 droits |
égales et perpendiculaires |
| rectangle |
opposés égaux et parallèles |
4 droits |
égales |
| losange |
4 égaux, opposés parallèles |
opposés égaux |
perpendiculaires |
| parallélogramme |
opposés égaux et parallèles |
opposés égaux |
se coupent en leur milieu |
III. Les triangles
Définition :
Rectangle : un angle droit. Isocèle : deux côtés égaux. Équilatéral : trois côtés égaux, et trois angles de 60°.
Méthode :
Pour construire un triangle dont on connaît les trois côtés, on trace le plus grand côté, puis on trace deux arcs de cercle au compas dont les rayons sont les deux autres côtés : leur intersection donne le troisième sommet.
IV. Le cercle
Propriété :
Cercle de centre O et de rayon \( r \) : tous ses points sont à la distance \( r \) de O. Le diamètre vaut \( 2r \) ; c’est la plus longue corde.
Méthode :
Le compas sert autant à tracer des cercles qu’à reporter des longueurs : c’est son usage le plus fréquent en construction.
V. Rédiger un programme de construction
Méthode :
- J’énonce les étapes dans l’ordre, une par phrase.
- Je nomme chaque point que je crée.
- Je précise l’instrument quand c’est nécessaire (équerre, compas).
- Je donne toutes les mesures utiles, sans en oublier ni en ajouter.
Exemple :
Programme d’un carré ABCD de 5 cm de côté :
1. Tracer le segment [AB] de 5 cm.
2. Tracer la perpendiculaire à (AB) passant par A, et placer D à 5 cm de A.
3. Tracer la perpendiculaire à (AB) passant par B, et placer C à 5 cm de B, du même côté que D.
4. Tracer [DC] et coder les quatre angles droits et les quatre côtés égaux.
Ce qu’il faut retenir
- On code toujours ses figures.
- Le carré est à la fois un rectangle et un losange.
- Le compas sert surtout à reporter des longueurs.
- Un programme de construction est ordonné et complet.
Pour aller plus loin au CM2
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