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L'homothétie

Le zoom des maths : une figure agrandie ou réduite depuis un point, avec un signe qui décide du côté.

MathématiquesCollège3e

Un vidéoprojecteur envoie une diapo de 20 cm sur un mur, et elle fait 80 cm de large. Même image,
quatre fois plus grande, tout part d'un seul point : la lampe. Ce zoom-là porte un nom. 🔦

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C'est quoi le délire ?

Une homothétie est définie par un centre O et un rapport k (un nombre non nul). Elle
transforme une figure en une figure de même forme, mais agrandie ou réduite.

Le rapport k porte deux infos : sa valeur absolue donne le zoom, son signe donne le côté.

La formule magique

Si M' est l'image de M par l'homothétie de centre O et de rapport k :

  • OM' = |k| × OM
  • k > 0 → M' est sur la demi-droite [OM), du même côté que M
  • k < 0 → M' est de l'autre côté du centre O
  • Toutes les longueurs sont multipliées par |k| ; les aires par k²
  • L'homothétie conserve les angles, l'alignement, les milieux et le parallélisme
  • L'image d'une droite est une droite qui lui est parallèle
  • |k| > 1 → agrandissement ; |k| < 1 → réduction ; k = −1 → symétrie centrale de centre O
  • L'image du centre O est O lui-même

On teste sur un exemple

Homothétie de centre O, de rapport k = −2. On a un segment [AB] avec OA = 3 cm et AB = 4 cm.

  • |k| = 2, donc OA' = 2 × 3 = 6 cm
  • k est négatif → A' se place sur la demi-droite opposée à [OA), de l'autre côté de O
  • La longueur du segment est multipliée par |k| : A'B' = 2 × 4 = 8 cm
  • Et (A'B') est parallèle à (AB)

Si la figure de départ avait une aire de 5 cm², l'image a une aire de 5 × (−2)² = 5 × 4 = 20 cm².

Le piège classique

Croire qu'un rapport négatif rend les longueurs négatives. Impossible : une longueur est
toujours positive, on utilise |k|. Le signe sert uniquement à choisir de quel côté du centre
on place l'image. Deuxième piège : k = 0,5 est bien une réduction, pas un agrandissement.

L'astuce pour retenir

« Le nombre agrandit, le signe place. » Autrement dit : |k| pour la taille, le signe pour le côté.
Et souviens-toi que k = −1, c'est juste la bonne vieille symétrie centrale déguisée.

Teste-toi

Réponds sans regarder la fiche — 0/3

1. Dans une homothétie de rapport k = −3, les longueurs sont…

2. Une homothétie de rapport 0,5 produit…

3. Une homothétie conserve…

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