Exercices corrigés — Angles Et Propriétés Géométriques (5e)
✏️ Exercices - Angles et propriétés géométriques
Angles • angles opposés par le sommet • angles adjacents et supplémentaires • bissectrice • correspondants • alternes-internes • parallélisme • somme des angles • raisonnement.
Exercice 1 - Reconnaître la nature d’un angle
*Classer et comparer différentes mesures d’angles.
- A. Un angle de \(28^\circ\) est-il aigu, droit, obtus ou plat ?
- B. Même question pour \(90^\circ\).
- C. Même question pour \(115^\circ\).
- D. Même question pour \(180^\circ\).
- E. Même question pour \(72^\circ\).
- F. Donner l’intervalle de mesures correspondant à un angle obtus.
Exercice 2 - Angles adjacents et supplémentaires
*Utiliser l’addition des angles et l’angle plat.
- A. \(\widehat{AOC}=120^\circ\) et \(\widehat{AOB}=47^\circ\), avec \(B\) à l’intérieur de \(\widehat{AOC}\). Calculer \(\widehat{BOC}\).
- B. Deux angles supplémentaires : l’un vaut \(68^\circ\). Calculer l’autre.
- C. Deux angles adjacents mesurent \(35^\circ\) et \(55^\circ\). Quelle est la mesure de l’angle total ?
- D. Deux angles adjacents forment un angle plat. Le premier vaut \(124^\circ\). Calculer le second.
- E. Des angles de \(40^\circ\) et \(140^\circ\) sont-ils supplémentaires ?
- F. Des angles supplémentaires sont-ils forcément adjacents ?
Exercice 3 - Angles opposés par le sommet
*Deux droites \((AC)\) et \((BD)\) se coupent en \(O\).
- A. Quel angle est opposé par le sommet à \(\widehat{AOB}\) ?
- B. Si \(\widehat{AOB}=56^\circ\), calculer \(\widehat{COD}\).
- C. Calculer \(\widehat{BOC}\).
- D. Calculer \(\widehat{DOA}\).
- E. Pourquoi \(\widehat{AOB}\) et \(\widehat{BOC}\) sont-ils supplémentaires ?
- F. Citer une autre paire d’angles opposés par le sommet.
Exercice 4 - Somme des angles d’un triangle
*Calculer l’angle manquant dans chaque cas.
- A. Deux angles valent \(52^\circ\) et \(67^\circ\).
- B. Deux angles valent \(90^\circ\) et \(35^\circ\).
- C. Deux angles valent \(45^\circ\) et \(45^\circ\).
- D. Deux angles valent \(30^\circ\) et \(60^\circ\).
- E. Deux angles valent \(72^\circ\) et \(54^\circ\).
- F. Deux angles valent \(115^\circ\) et \(25^\circ\).
Exercice 5 - Bissectrice d’un angle
*Utiliser la définition de la bissectrice.
- A. \([Ox)\) est la bissectrice de \(\widehat{AOB}\) et \(\widehat{AOx}=37^\circ\). Calculer \(\widehat{xOB}\).
- B. Calculer alors \(\widehat{AOB}\).
- C. La bissectrice partage un angle de \(126^\circ\). Calculer chaque moitié.
- D. Un angle est partagé en deux angles de \(42^\circ\). Quelle est sa mesure totale ?
- E. Une demi-droite \([Ox)\), située à l’intérieur de \(\widehat{AOB}\), vérifie \(\widehat{AOx}=\widehat{xOB}=31^\circ\). Que peut-on conclure ?
- F. Quelle propriété doit-on vérifier pour affirmer qu’une demi-droite est une bissectrice ?
Exercice 6 - Angles correspondants
**Les droites \((d_1)\) et \((d_2)\) sont parallèles et coupées par une sécante.
- A. Sur la figure, \(b=64^\circ\). Calculer l’angle correspondant \(f\).
- B. Expliquer pourquoi les angles \(b\) et \(f\) ont la même mesure.
- C. Calculer l’angle \(a\), adjacent à \(b\).
- D. Calculer l’angle \(d\), opposé par le sommet à \(b\).
- E. Calculer l’angle \(e\). Justifier.
- F. Calculer les angles \(g\) et \(h\). Justifier.
Exercice 7 - Angles alternes-internes
**Deux parallèles sont coupées par une sécante.
- A. Un angle alterne-interne vaut \(112^\circ\). Combien vaut l’autre ?
- B. Pourquoi ?
- C. Calculer un angle adjacent à cet angle de \(112^\circ\).
- D. Quel angle lui est opposé par le sommet ?
- E. Quelle mesure ont les angles aigus de la configuration ?
- F. Quelle mesure ont les angles obtus ?
Exercice 8 - Déterminer les huit angles
**Deux droites parallèles sont coupées par une sécante. Sur la figure, \(b=58^\circ\).
- A. Calculer son opposé par le sommet \(d\).
- B. Calculer ses deux angles adjacents \(a\) et \(c\).
- C. Calculer l’angle correspondant \(f\) au second croisement.
- D. Calculer l’angle alterne-interne \(h\).
- E. Lister les deux mesures présentes dans toute la figure.
- F. Combien de fois chacune apparaît-elle ?
Exercice 9 - Prouver un parallélisme par les correspondants
**Une sécante coupe deux droites \((d)\) et \((d_2)\). Deux angles correspondants mesurent chacun \(71^\circ\).
- A. Que sait-on sur les deux angles ?
- B. Quelle configuration faut-il identifier ?
- C. Quelle propriété réciproque peut-on utiliser ?
- D. Quelle conclusion obtient-on ?
- E. Rédiger sous la forme « On sait que / Or / Donc ».
- F. La conclusion serait-elle possible si les mesures étaient \(71^\circ\) et \(109^\circ\) ?
Exercice 10 - Prouver un parallélisme par les alternes-internes
**Deux angles alternes-internes mesurent chacun \(63^\circ\).
- A. Quelle égalité peut-on écrire ?
- B. Quelle est leur position relative ?
- C. Quelle réciproque utilise-t-on ?
- D. Quelle conclusion tirer ?
- E. Rédiger une démonstration en trois phrases.
- F. Que manquerait-il si l’on savait seulement que deux angles quelconques valent \(63^\circ\) ?
Exercice 11 - Triangles isocèles et angles
***Utiliser simultanément la propriété du triangle isocèle et la somme des angles.
- A. Isocèle en \(A\), angle à la base \(70^\circ\) : calculer l’autre angle à la base.
- B. Calculer alors l’angle en \(A\).
- C. Isocèle en \(B\), angle au sommet \(84^\circ\) : calculer les deux angles à la base.
- D. Isocèle en \(C\), angle en \(A=58^\circ\) : calculer \(B\).
- E. Calculer alors \(C\).
- F. Triangle rectangle isocèle : calculer les deux angles aigus.
Exercice 12 - Triangle rectangle et angles
***Calculer des angles dans plusieurs triangles rectangles.
- A. Rectangle en \(D\), \(\widehat{DEF}=38^\circ\). Calculer \(\widehat{DFE}\).
- B. Rectangle en \(A\), angle en \(B=27^\circ\). Calculer l’angle en \(C\).
- C. Un triangle possède des angles \(90^\circ\) et \(45^\circ\). Quelle nature plus précise peut-il avoir ?
- D. Un triangle a deux angles \(35^\circ\) et \(55^\circ\). Que vaut le troisième ?
- E. Que peut-on conclure sur ce triangle ?
- F. Pourquoi deux angles droits sont-ils impossibles dans un triangle ?
Exercice 13 - Chaîne d’angles avec deux parallèles
***Deux parallèles sont coupées par une sécante. Un angle vaut \(126^\circ\).
- A. Calculer l’angle adjacent.
- B. Calculer l’opposé par le sommet de l’angle donné.
- C. Calculer le correspondant sur l’autre parallèle.
- D. Calculer un alterne-interne aigu.
- E. Donner les deux mesures présentes dans la figure.
- F. Expliquer l’ordre de raisonnement le plus efficace.
Exercice 14 - Parallèle tracée par un sommet du triangle
***Dans \(ABC\), \(\widehat B=54^\circ\), \(\widehat C=72^\circ\). Par \(A\), on trace \((d)\parallel(BC)\).
- A. Calculer \(\widehat A\).
- B. Quel angle formé par \((AB)\) et \((d)\) a la même mesure que \(\widehat B\) ?
- C. Donner sa mesure.
- D. Quel angle formé par \((AC)\) et \((d)\) a la même mesure que \(\widehat C\) ?
- E. Donner sa mesure.
- F. Vérifier que les trois angles alignés autour de \(A\) forment bien \(180^\circ\).
Exercice 15 - Deux sécantes et un triangle central
***Deux parallèles sont coupées par deux sécantes formant un triangle. Les angles transportés valent \(52^\circ\) et \(47^\circ\).
- A. Quel angle du triangle est égal à \(52^\circ\) par alternes-internes ?
- B. Quel autre angle du triangle est égal à \(47^\circ\) ?
- C. Calculer le troisième angle du triangle.
- D. Calculer l’angle opposé par le sommet à ce troisième angle.
- E. Calculer son supplémentaire.
- F. Citer les trois propriétés successivement utilisées.
Exercice 15 - Deux sécantes et un triangle
***Les droites \((d_1)\) et \((d_2)\) sont parallèles. Les sécantes \((SC)\) et \((SD)\) coupent \((d_1)\) en \(A\) et \(B\), puis \((d_2)\) en \(C\) et \(D\). On donne les angles indiqués de \(52^\circ\) et \(47^\circ\).
- A. Par les angles alternes-internes, expliquer pourquoi \(\widehat{SCD}=52^\circ\).
- B. De même, expliquer pourquoi \(\widehat{CDS}=47^\circ\).
- C. Calculer l’angle \(\widehat{CSD}\) du triangle \(SCD\).
- D. Les deux sécantes se prolongent au-delà de \(S\). Calculer la mesure de l’angle opposé par le sommet à \(\widehat{CSD}\).
- E. Calculer l’angle supplémentaire de \(\widehat{CSD}\).
- F. Citer, dans l’ordre, les propriétés utilisées pour obtenir les mesures \(52^\circ\), \(47^\circ\), \(81^\circ\) puis \(99^\circ\).
Exercice 17 - Vrai ou faux ? Justifier
***Décider puis justifier chaque affirmation.
- A. Deux angles opposés par le sommet sont égaux.
- B. Deux angles supplémentaires sont toujours adjacents.
- C. Deux angles correspondants sont toujours égaux.
- D. Avec deux droites parallèles, les angles alternes-internes sont égaux.
- E. Si deux angles alternes-internes sont égaux, alors les droites sont parallèles.
- F. Un triangle peut avoir deux angles obtus.
Exercice 18 - Corriger un raisonnement faux
***Analyser des phrases d’élèves et corriger précisément.
- A. « Deux angles correspondants sont égaux, donc toutes les droites sont parallèles. » Où est l’imprécision ?
- B. Donner la formulation correcte de la propriété directe.
- C. Donner la formulation correcte de la réciproque.
- D. « Deux angles font \(180^\circ\), donc ils sont adjacents. » Est-ce vrai ?
- E. « Deux angles opposés par le sommet sont supplémentaires. » Est-ce toujours vrai ?
- F. Donner un exemple numérique qui montre la dernière erreur.
Exercice 19 - Équation issue d’angles supplémentaires
***Deux angles adjacents sur une droite mesurent \((3x+10)^\circ\) et \((2x+20)^\circ\).
- A. Pourquoi leur somme vaut-elle \(180^\circ\) ?
- B. Écrire l’équation.
- C. Réduire le membre de gauche.
- D. Déterminer \(x\).
- E. Calculer les deux angles.
- F. Effectuer une vérification numérique.
Exercice 20 - Équation avec les angles d’un triangle
***Les angles d’un triangle mesurent \(x^\circ\), \((x+20)^\circ\) et \((x+40)^\circ\).
- A. Quelle somme doit-on écrire ?
- B. Écrire l’équation.
- C. Réduire et résoudre.
- D. Calculer les trois angles.
- E. Vérifier la somme.
- F. Quelle est la nature du triangle selon ses angles ? Est-il isocèle ? Justifier.
Exercice 21 - Problème inverse de parallélisme
****Une sécante coupe deux droites. Un angle vaut \(118^\circ\) et l’angle intérieur du même côté de la sécante sur l’autre droite vaut \(62^\circ\).
- A. Calculer la somme des deux angles.
- B. Que remarque-t-on ?
- C. À côté de l’angle de \(118^\circ\), calculer l’angle adjacent, puis le comparer à l’angle de \(62^\circ\) de la seconde intersection.
- D. Quelle mesure obtient-on ?
- E. Quelle égalité d’angles peut alors être utilisée pour conclure ?
- F. Conclure sur les deux droites en explicitant la chaîne de raisonnement.
Exercice 22 - Chasse aux angles dans une figure complexe
****Deux parallèles et deux sécantes forment plusieurs triangles. On connaît un angle de \(65^\circ\) et un autre de \(42^\circ\).
- A. Transporter l’angle de \(65^\circ\) sur l’autre parallèle.
- B. Transporter l’angle de \(42^\circ\).
- C. Calculer l’angle du triangle formé entre les deux sécantes.
- D. Calculer son opposé par le sommet.
- E. Calculer son supplémentaire.
- F. Donner un ordre de calcul qui évite les erreurs.
Exercice 23 - Raisonnement avec une parallèle au sommet
****Dans \(ABC\), \(B=58^\circ\), \(C=67^\circ\). On trace par \(A\) une parallèle à \((BC)\).
- A. Calculer \(A\).
- B. Quel angle sur la parallèle vaut \(58^\circ\) ?
- C. Quel angle sur la parallèle vaut \(67^\circ\) ?
- D. Vérifier que ces trois angles autour de \(A\) totalisent \(180^\circ\).
- E. Expliquer en quoi cette construction peut servir à démontrer la somme des angles d’un triangle.
- F. Quelle propriété des parallèles est utilisée deux fois ?
Exercice 24 - Décider si les informations suffisent
****Pour chaque situation, dire si l’on peut conclure au parallélisme.
- A. Deux angles correspondants valent \(54^\circ\) et \(54^\circ\).
- B. Deux angles alternes-internes valent \(71^\circ\) et \(71^\circ\).
- C. Deux angles correspondants valent \(42^\circ\) et \(138^\circ\).
- D. Deux angles adjacents au même sommet valent \(60^\circ\) et \(120^\circ\).
- E. Deux angles opposés par le sommet valent \(96^\circ\).
- F. Deux angles correspondants sont annoncés égaux mais aucune sécante commune n’est identifiée.
Exercice 25 - Preuve ou contre-exemple
****Pour chaque affirmation, décider s’il faut une preuve ou un contre-exemple, puis conclure.
- A. « Deux angles égaux sont opposés par le sommet. »
- B. « Deux angles opposés par le sommet sont égaux. »
- C. « Si deux droites coupées par une même sécante déterminent deux angles correspondants de même mesure, alors ces deux droites sont parallèles. »
- D. « Deux angles supplémentaires sont adjacents. »
- E. « Dans un triangle isocèle, les angles à la base sont égaux. »
- F. « Un triangle peut avoir deux angles droits. »
Exercice 26 - Angles exprimés avec une inconnue
****Deux droites parallèles sont coupées par une sécante. Deux angles correspondants mesurent \((4x-7)^\circ\) et \((2x+39)^\circ\).
- A. Pourquoi peut-on égaler les deux expressions ?
- B. Écrire l’équation.
- C. Résoudre l’équation.
- D. Calculer la mesure commune des deux angles.
- E. Calculer leur angle supplémentaire.
- F. Vérifier la cohérence des deux expressions pour la valeur trouvée.
Exercice 27 - Trouver l’erreur dans un raisonnement
****Un élève affirme avoir deux parallèles alors que deux angles correspondants mesurent \(76^\circ\) et \(104^\circ\).
- A. Les deux angles sont-ils égaux ?
- B. Peut-on appliquer la réciproque des correspondants ?
- C. Le fait que leur somme vaille \(180^\circ\) suffit-il ?
- D. Quel angle associé à \(76^\circ\) vaudrait \(104^\circ\) au même croisement ?
- E. Quelle information faudrait-il comparer à \(76^\circ\) pour prouver le parallélisme ?
- F. Rédiger la correction de l’affirmation de l’élève.
Exercice 28 - Démonstration de la somme des angles du triangle
****On veut justifier pourquoi les angles de tout triangle totalisent \(180^\circ\) en traçant une parallèle.
- A. Par quel sommet peut-on tracer une parallèle au côté opposé ?
- B. Quel angle est alors égal à l’angle en \(B\) ?
- C. Quel autre angle est égal à l’angle en \(C\) ?
- D. Que forment les trois angles ainsi réunis autour de \(A\) ?
- E. Quelle somme obtient-on ?
- F. Rédiger la démonstration en quelques lignes.
Exercice 29 - Problème de voies parallèles
****Deux voies rectilignes doivent être parallèles. Une route les coupe. À la première intersection, l’angle aigu mesuré est \(38^\circ\).
- A. Quelle mesure doit avoir l’angle correspondant aigu à la seconde intersection ?
- B. Quelle mesure doivent avoir les angles obtus ?
- C. Si on mesure \(39^\circ\) au correspondant, peut-on conclure exactement au parallélisme mathématique ?
- D. Si les deux angles correspondants valent exactement \(38^\circ\), quelle propriété justifie le parallélisme ?
- E. Quel rôle joue la précision de mesure dans une situation réelle ?
- F. Distinguer la conclusion mathématique exacte et la vérification expérimentale.
Exercice 30 - Synthèse — angles, parallélisme et raisonnement
****Dans \(ABC\), \(\widehat B=58^\circ\) et \(\widehat C=67^\circ\). Par \(A\), on trace \((d)\parallel(BC)\), puis la bissectrice de \(\widehat A\).
- A. Calculer \(\widehat A\).
- B. Déterminer l’angle entre \((AB)\) et \((d)\) du côté correspondant à \(B\).
- C. Déterminer l’angle entre \((AC)\) et \((d)\) du côté correspondant à \(C\).
- D. Vérifier l’angle plat autour de \(A\).
- E. Calculer les deux angles obtenus par la bissectrice de \(\widehat A\).
- F. Rédiger la chaîne complète des propriétés utilisées.