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La projection dans le plan

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

Soient $(\Delta)$ une droite et $(\Delta')$ une droite sécante à $(\Delta)$ en $O$. Soit $(D)$ une direction non parallèle à $(\Delta)$. La projection d'un point $M$ sur $(\Delta)$ parallèlement à $(D)$ est le point $M'$ intersection de $(\Delta)$ et de la droite passant par $M$ et parallèle à $(D)$.

  • Si $(D)$ est perpendiculaire à $(\Delta)$, on parle de projection orthogonale.
  • Propriété fondamentale : La projection conserve le milieu. Si $I$ est le milieu de $[AB]$, alors $I'$ (projeté de $I$) est le milieu de $[A'B']$ (projetés de $A$ et $B$).
  • Théorème de Thalès : Si $M$ et $N$ sont deux points, alors $\frac{M'N'}{MN} = k$ (rapport constant).

Méthodes à maîtriser

  1. Construire le projeté d'un point : Tracer la droite passant par le point, parallèle à la direction donnée, jusqu'à l'intersection avec la droite cible.
  2. Utiliser la conservation du milieu : Pour prouver qu'un point est un milieu, projeter les points connus sur une droite où le milieu est évident.
  3. Appliquer Thalès : Utiliser les rapports de projection pour calculer des distances inconnues.

Exemples corrigés

Exemple : Soit $ABC$ un triangle. Soit $I$ le milieu de $[AB]$. La parallèle à $(BC)$ passant par $I$ coupe $(AC)$ en $J$.

  • $J$ est le projeté de $I$ sur $(AC)$ parallèlement à $(BC)$.
  • Comme $I$ est milieu de $[AB]$, alors $J$ est milieu de $[AC]$ (conservation du milieu).

Erreurs fréquentes

  • Oublier de préciser la direction de la projection (sauf si elle est orthogonale).
  • Confondre la projection orthogonale avec une projection quelconque.
  • Penser que la projection conserve les distances (elle ne conserve que les rapports de distances).

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Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 La projection dans le plan

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Le projeté d'un point $M$ sur une droite $(\Delta)$ est :

❓ Questions fréquentes

C'est quoi la différence entre projection et projection orthogonale ?
  1. La projection simple nécessite une direction donnée (une droite directrice).
  2. La projection orthogonale est un cas particulier où la direction est perpendiculaire à la droite sur laquelle on projette.

💡 À retenir : La projection orthogonale est toujours définie par rapport à une droite, sans avoir besoin de préciser une direction supplémentaire.

Kifach n7seb l-isqata dyal noqta ila kan l-mostaqim mayel?
  1. Trace une droite passant par ton point $M$ qui est parallèle à la direction donnée.
  2. Le point d'intersection entre cette droite et ton axe est le projeté $M'$.

💡 À retenir : Utilise toujours ton équerre et ta règle pour garantir le parallélisme.

Est-ce que la projection conserve les angles ?

Non, la projection ne conserve pas les angles, sauf dans des cas très particuliers. Elle conserve uniquement le milieu et les rapports de longueurs (Thalès).

💡 À retenir : Ne jamais supposer qu'un angle est conservé par projection.

Chno hiya l-khasiya li katrbet bin l-milieu o l-isqata?

La projection conserve le milieu : si $I$ est le milieu de $[AB]$, alors le projeté $I'$ de $I$ est le milieu du segment formé par les projetés $A'$ et $B'$.

💡 À retenir : C'est l'outil principal pour démontrer qu'un point est un milieu.

Kifach n3ref wach l-isqata orthogonale ola la?

Si l'énoncé mentionne "projection orthogonale" ou "projeté perpendiculaire", c'est une projection orthogonale. Sinon, si on donne une direction ou une droite parallèle, c'est une projection oblique.

💡 À retenir : Lis bien l'énoncé pour identifier la direction de projection.

Est-ce que le projeté d'un point qui appartient à la droite est lui-même ?

Oui, si un point $M$ appartient à la droite $(\Delta)$, alors son projeté $M'$ sur $(\Delta)$ est le point $M$ lui-même, quel que soit la direction de projection.

💡 À retenir : Un point sur la droite est son propre projeté.

Est-ce que la projection conserve le parallélisme ?

Oui, la projection conserve le parallélisme. Si deux droites sont parallèles, leurs projetés seront soit parallèles, soit confondus.

💡 À retenir : La projection préserve la structure des droites parallèles.

Wach momkin nsta3mel l-isqata f-l-barchine (démontrer) dyal l-handasa?

Oui, c'est très utile pour démontrer l'alignement de points ou pour prouver qu'un segment est le double d'un autre via Thalès.

💡 À retenir : La projection est un outil puissant pour simplifier des configurations complexes.

Est-ce que la projection est une transformation du plan ?

Oui, c'est une application du plan dans lui-même (ou dans une droite), mais attention, ce n'est pas une bijection (plusieurs points peuvent avoir le même projeté).

💡 À retenir : La projection n'est pas une transformation bijective.

Comment projeter un segment [AB] ?
  1. Projette le point $A$ pour obtenir $A'$.
  2. Projette le point $B$ pour obtenir $B'$.
  3. Le segment $[A'B']$ est le projeté du segment $[AB]$.

💡 À retenir : Projeter un segment revient à projeter ses deux extrémités.

Est-ce que la projection orthogonale dépend de l'échelle ?

Non, la projection est une notion géométrique pure qui ne dépend pas des mesures, mais des positions relatives des points et des droites.

💡 À retenir : La géométrie est indépendante de l'unité de mesure.

Est-ce que le projeté d'un triangle est toujours un triangle ?

Non, si les trois sommets du triangle sont projetés sur une même droite, le projeté sera un segment (ou un point).

💡 À retenir : La projection peut "écraser" une figure géométrique.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Soit $ABC$ un triangle. Soit $(\Delta)$ une droite passant par $A$ et ne contenant pas $B$ ni $C$. Soit $p$ la projection sur $(\Delta)$ parallèlement à $(BC)$.

  1. Quel est le projeté de $A$ sur $(\Delta)$ ?
  2. Soit $I$ le milieu de $[BC]$. Soit $I'$ son projeté sur $(\Delta)$. Montrer que $I'$ est le milieu du segment formé par les projetés de $B$ et $C$.
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Exercice 2

Soit $ABCD$ un trapèze tel que $(AB) // (CD)$. Soit $p$ la projection orthogonale sur la droite $(AB)$.

  1. Quel est le projeté de $A$ et $B$ sur $(AB)$ ?
  2. Montrer que le projeté du segment $[CD]$ est un segment inclus dans $(AB)$.
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Exercice 3

Soit un segment $[EF]$ de longueur 6 cm. On projette ce segment sur une droite $(\Delta)$ avec un angle de projection de $60^\circ$ par rapport à $(\Delta)$. Le rapport de projection est $k = \cos(60^\circ) = 0,5$. Calculer la longueur du segment projeté $[E'F']$.

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