Programme en vigueur — arrêté du 18 février 2026, applicable en 5ème depuis la rentrée 2026. Voir le texte
Programme 2026, 5e, Transformations : définir le demi-tour, ou symétrie centrale. Construire le symétrique d'un point, d'un segment, d'une figure par rapport à un point. Propriétés du demi-tour : conservation des longueurs, des angles, des aires, de l'alignement ; un segment et son image sont parallèles.
La règle d'or
Le symétrique de A par rapport à O est le point A' tel que O est le milieu du segment [AA'].
L'erreur que tout le monde fait
Placer A' n'importe où sur le cercle de centre O passant par A, « puisque OA' = OA ».
L'égalité des longueurs ne suffit pas : A, O et A' doivent aussi être alignés, O entre les deux.
Tracer d'abord la droite (AO) ; le compas ne sert qu'à reporter OA sur cette droite, de l'autre côté de O.
En 6e, on pliait la feuille le long d'un axe. En 5e, on la fait tourner : on pique une punaise en un point O et l'on fait pivoter un calque d'un demi-tour. C'est la symétrie centrale, et tout le chapitre tient dans une phrase : A′ est le symétrique de A par rapport à O lorsque O est le milieu du segment [AA′].
1Le symétrique d'un point
Définition
symétrique d'un point par rapport à un point — Soit O un point. Le symétrique du point A par rapport à O est le point A′ tel que O est le milieu du segment [AA′]. Concrètement : A, O et A′ sont alignés, A′ est de l'autre côté de O, et OA′=OA.
À gauche, un point et son symétrique. À droite, le triangle $ABC$ et son image $A'B'C'$ : chaque sommet a fait un demi-tour autour de $O$.
Définition
demi-tour de centre O — Transformer une figure par la symétrie de centre O, c'est remplacer chacun de ses points par son symétrique : on obtient son image, ou sa symétrique. C'est ce que donne un calque qu'on fait tourner d'un demi-tour (180°) autour de O, sans le retourner. Le centre O est le seul point qui ne bouge pas ; et si A′ est le symétrique de A, alors A est celui de A′.
Sur feuille blanche, à la règle et au compas
Tracer la demi-droite [AO) : elle part de A, passe par O et se prolonge au-delà.
Pointer le compas en O et l'écarter jusqu'à A : l'écartement vaut OA.
Tracer un arc qui coupe la demi-droite de l'autre côté de O : c'est A′. Coder OA′=OA par les mêmes petits traits.
Les trois gestes : la demi-droite, le compas, le point. On peut aussi mesurer $OA$ à la règle graduée et reporter la mesure.
Sur quadrillage, en comptant les carreaux
Compter le trajet de A jusqu'à O : tant de carreaux vers la droite ou la gauche, tant vers le haut ou le bas.
Refaire exactement le même trajet en partant de O : on arrive en A′.
À gauche, 3 carreaux vers la droite et 2 vers le bas, deux fois de suite. À droite, chaque sommet du triangle se construit de la même façon.
Exemple
Sur le quadrillage de droite, B est à 3 carreaux à gauche et 3 au-dessus de O. Où placer B′ ? Et si OB=3 cm sur une feuille blanche, que vaut BB′ ?
Le trajet de B à O : 3 carreaux vers la droite, 3 vers le bas. On le refait depuis O : B′ est à 3 carreaux à droite et 3 au-dessous de O.
O est le milieu de [BB′], donc OB′=OB=3 cm, et les deux longueurs s'ajoutent.BB′=3+3=6
B′ est à 3 cm de O, mais à 6 cm de B.
Piège
Placer A′ n'importe où sur le cercle de centre O passant par A, « puisque OA′=OA ».
Pourquoi — il faut aussi que A, O et A′ soient alignés. Sur ce cercle, un seul point convient : l'autre extrémité du diamètre qui part de A.
Ce que ça coûte — le point est faux, et toute figure construite à partir de lui.
Le réflexe — tracer d'abord la droite (AO) ; le compas ne sert qu'à reporter OA sur cette droite.
Piège
Écrire OA′=2×OA : « le symétrique est deux fois plus loin ».
Pourquoi — c'est AA′ qui vaut le double de OA. Le point A′ est exactement aussi loin de O que A.
Ce que ça coûte — toutes les longueurs de l'image sont fausses.
Le réflexe — revenir à la définition : le milieu est à égale distance des deux extrémités.
Piège
Sur quadrillage, ne changer qu'un seul sens : de « 3 à gauche, 2 en haut » passer à « 3 à droite, 2 en haut ».
Pourquoi — c'est le symétrique par rapport à la droite verticale qui passe par O, une symétrie axiale. Le demi-tour inverse les deux sens.
Ce que ça coûte — le point est faux, et toute la figure image avec lui.
Le réflexe — dire le trajet de A à O, puis le répéter tel quel depuis O.
2L'image d'une figure et ses propriétés
Construire l'image d'une figure
Repérer les points qui suffisent à tracer la figure : les extrémités d'un segment, deux points d'une droite, le centre d'un cercle, les sommets d'un polygone.
Construire leurs symétriques par rapport à O, un par un.
Retracer la figure : relier les points images dans le même ordre ; pour un cercle, garder le même rayon.
Un segment, une droite, un cercle, et leurs images en bleu. Deux points, ou le centre, suffisent : le reste suit.
Propriété
Le demi-tour conserve les longueurs, les angles, les aires, l'alignement et le parallélisme : une figure et son image sont superposables. Ces propriétés se constatent ; on les admet, puis on s'en sert pour justifier sans mesurer. L'image d'une droite est une droite parallèle (une droite qui passe par O est sa propre image) ; celle d'un segment, un segment parallèle de même longueur ; celle d'un cercle, un cercle de même rayon, centré au symétrique du centre.
Mêmes codages, mêmes angles : $A'B'C'$ est superposable à $ABC$. Le point $M$ de $[AB]$ a pour image un point $M'$ de $[A'B']$.
Exemple
Deux droites se coupent en O. On prend A sur l'une, B sur l'autre, et leurs symétriques A′ et B′ par rapport à O. Pourquoi les angles opposés par le sommet AOB et A′OB′ sont-ils égaux ?
O est son propre symétrique : l'angle A′OB′ est l'image de l'angle AOB par le demi-tour de centre O.
Or le demi-tour conserve les angles.
A′OB′=AOB : deux angles opposés par le sommet ont la même mesure.
Le demi-tour de centre $O$ envoie un angle sur l'angle opposé.
Piège
Écrire que la droite (d) et sa symétrique (d′) se coupent en O.
Pourquoi — l'image d'une droite par un demi-tour lui est parallèle. Elle ne passe par O que si (d) y passe déjà, et c'est alors (d) elle-même.
Ce que ça coûte — une figure fausse, et une justification qui contredit le cours.
Le réflexe — construire les images de deux points de (d), puis contrôler que la droite obtenue est parallèle à (d).
3Centre de symétrie d'une figure
Définition
centre de symétrie — Un point O est un centre de symétrie d'une figure lorsque le symétrique de cette figure par rapport à O est la figure elle-même : après un demi-tour autour de O, elle se superpose exactement à elle-même.
Le milieu d'un segment, le centre d'un cercle, le point de rencontre des diagonales d'un rectangle ; N, Z et S en capitales bâton. Un triangle, A et E n'en ont pas.
Chercher un centre de symétrie
Repérer le point candidat, au « milieu » de la figure, puis imaginer le demi-tour autour de lui, ou tourner la feuille de 180°.
La figure doit paraître inchangée. Un seul point dont le symétrique n'est pas sur la figure suffit à conclure : ce n'est pas un centre de symétrie.
Exemple
Un cercle de centre I a-t-il un centre de symétrie ?
Par le demi-tour de centre I, son image est un cercle de même rayon, centré au symétrique de I, c'est-à-dire en I : c'est le cercle de départ.
oui : le centre I du cercle est son centre de symétrie.
Piège
Affirmer qu'un triangle équilatéral a un centre de symétrie, puisqu'il a trois axes de symétrie.
Pourquoi — après un demi-tour, sa pointe est en bas : il ne se superpose pas à lui-même. Un triangle n'a jamais de centre de symétrie.
Ce que ça coûte — la réponse et sa justification.
Le réflexe — tourner la feuille d'un demi-tour : si la figure a changé d'aspect, elle n'a pas de centre de symétrie.
N, Z et S ont un centre mais aucun axe ; le rectangle et le cercle ont les deux. Le parallélogramme a un centre, le milieu commun de ses diagonales : voir la fiche « Parallélogrammes ». Rosaces, pavages et frises en offrent d'autres.
4Demi-tour ou symétrie axiale ?
Définition
symétrique par rapport à une droite (rappel de 6^e) — Le symétrique de A par rapport à la droite (d) est le point A1 tel que (d) est la médiatrice de [AA1]. Sur feuille blanche : perpendiculaire à (d) par A, puis report de la distance. Sur quadrillage : on compte les carreaux perpendiculairement à l'axe, en diagonale si l'axe l'est.
Axe en diagonale du quadrillage.La même figure. Pliée le long de $(d)$, elle est retournée ; tournée d'un demi-tour autour de $O$, elle a la tête en bas mais n'est pas retournée.
Reconnaître la transformation
Relier deux points à leurs images. Segments de même milieu : demi-tour, de centre ce milieu ; la figure a tourné.
Segments perpendiculaires à une même droite passant par leurs milieux : symétrie axiale d'axe cette droite ; la figure est retournée.
Exemple
Sur la figure de droite, quelle transformation envoie la figure grise sur la figure bleue ?
De P à O puis de O à P′, le trajet est le même : 5 carreaux vers la droite, 3 vers le bas. O est le milieu de [PP′].
Si l'on tourne la feuille d'un demi-tour, la figure image redevient un F à l'endroit : elle n'est pas retournée.
c'est le demi-tour de centre O.
Piège
Voir une figure « la tête en bas » et conclure à une symétrie d'axe horizontal.
Pourquoi — une symétrie d'axe horizontal met bien la tête en bas, mais la gauche reste à gauche. Le demi-tour échange aussi la gauche et la droite.
Ce que ça coûte — la nature de la transformation, donc toute la justification.
Le réflexe — tourner la feuille d'un demi-tour : si l'image redevient la figure de départ, c'est un demi-tour ; sinon, chercher un axe.
▢A, O, A′alignés, et OA′=OA ?
▢Sur quadrillage : le même trajet depuis O ?
▢Points images reliés dans le même ordre ?
▢Une propriété citée plutôt qu'une mesure ?
▢Axe ou centre ? Retournée ou tournée ?
L'essentiel en 6 points
·A′ symétrique de A par rapport à O : Omilieu de [AA′].
·Construire : la demi-droite [AO), puis reporter OA.
a.« Si OA′=OA, alors A′ est le symétrique de A par rapport à O. »
b.« Le symétrique de O par rapport à O est le point O. »
c.« Si A′ est le symétrique de A par rapport à O, alors A est le symétrique de A′ par rapport à O. »
d.« Si OA=4 cm, alors AA′=8 cm. »
e.« Le symétrique d'un segment de 5 cm mesure 10 cm. »
›Voir le corrigéMasquer le corrigé
a. Faux. Il faut aussi que A, O, A′ soient alignés, O au milieu : tout le cercle de centre O passant par A vérifie OA′=OA.
b. Vrai. Le centre ne bouge pas pendant le demi-tour : c'est le seul point qui est son propre symétrique.
c. Vrai.O est le milieu de [AA′], qui est le même segment que [A′A].
d. Vrai.OA′=OA=4 cm, et A, O, A′ sont alignés dans cet ordre :AA′=4+4=8
e. Faux. Le demi-tour conserve les longueurs : le segment image mesure 5 cm, lui aussi.
2
Sur quadrillage : demi-tour et symétries axiales
Représenter
a.Reproduis la figure sur papier quadrillé : A est à 4 carreaux à gauche et 1 carreau au-dessus de O, B à 2 carreaux à gauche et 3 au-dessus, C à 1 carreau à gauche et 1 au-dessus. Construis A′B′C′, le symétrique de ABC par rapport à O.
b.Trace la droite verticale (d) qui passe par O et construis A1B1C1, le symétrique de ABC par rapport à (d).
c.Lequel des deux triangles images est « retourné » ?
d.Trace la droite (Δ) qui passe par O en suivant les diagonales des carreaux, vers le haut à droite. Construis le symétrique A2 de A par rapport à (Δ).
Le triangle $ABC$ et le centre $O$.›Voir le corrigéMasquer le corrigé
a. De A à O : 4 carreaux vers la droite, 1 vers le bas ; le même trajet depuis O donne A′ (4 à droite, 1 au-dessous de O). De même, B′ : 2 à droite, 3 au-dessous ; C′ : 1 à droite, 1 au-dessous.
b. Axe vertical : seul le sens gauche-droite change. A1 : 4 à droite, 1 au-dessus de O ; B1 : 2 à droite, 3 au-dessus ; C1 : 1 à droite, 1 au-dessus.
c. A1B1C1 est retourné, comme dans un miroir ; A′B′C′ a seulement tourné d'un demi-tour autour de O.
d. [AA2] est perpendiculaire à (Δ) et suit l'autre diagonale des carreaux ; les deux écarts s'échangent : A2 est à 1 carreau à droite et 4 au-dessous de O.
3
Sur feuille blanche, puis sans mesurer
Représenter
a.Sur une feuille blanche, trace un segment [AB] de 4 cm. Place le point O à 2 cm de A, sur la perpendiculaire à (AB) passant par A. Construis au compas A′ et B′, symétriques de A et B par rapport à O.
b.Sans mesurer, donne la longueur A′B′.
c.Que peux-tu dire des droites (AB) et (A′B′) ?
d.On note M le milieu de [AB]. Où se trouve son symétrique M′ ? Justifie.
›Voir le corrigéMasquer le corrigé
a. Sur la demi-droite [AO), on reporte au compas OA=2 cm au-delà de O : c'est A′. Même méthode pour B′ sur [BO).
b. Le demi-tour conserve les longueurs, donc A′B′=AB=4 cm.
c. Le symétrique d'une droite est une droite parallèle : (A′B′) est parallèle à (AB).
d. M est le milieu de [AB] :AM=4÷2=2
Le demi-tour conserve l'alignement, donc M′ est sur [A′B′], et les longueurs : A′M′=AM=2 cm, M′B′=MB=2 cm.
Donc M′ est le milieu de [A′B′].
4
Utiliser les propriétés, sans mesurer
Calculer
a.Le triangle DEF a pour symétrique D′E′F′ par rapport à un point O. On sait que DE=5 cm, EDF=50° et DEF=70°. Donne D′E′.
b.Donne la mesure de D′E′F′.
c.Calcule la mesure de E′F′D′.
d.Un rectangle de 3 cm sur 2,5 cm a pour symétrique R′S′T′U′ par rapport à un point. Calcule le périmètre et l'aire de R′S′T′U′.
›Voir le corrigéMasquer le corrigé
a. Le demi-tour conserve les longueurs : D′E′=DE=5 cm.
b. Il conserve les angles : D′E′F′=DEF=70°.
c. Dans le triangle DEF, la somme des angles vaut 180°, donc EFD mesure, en degrés :180−50−70=60
Le demi-tour conserve les angles, donc E′F′D′=60°.
d. Longueurs et angles droits sont conservés : R′S′T′U′ est un rectangle de 3 cm sur 2,5 cm. Périmètre, en cm :2×(3+2,5)=11
Aire, en cm² :3×2,5=7,5
Le périmètre de R′S′T′U′ est 11 cm et son aire 7,5 cm².
5
Centre de symétrie ou pas ?
Communiquer
a.Un segment [AB].
b.Un cercle de centre I.
c.Un triangle équilatéral.
d.La lettre Z, en capitale bâton.
e.La lettre E, en capitale bâton.
f.Le mot NON, en capitales bâton.
›Voir le corrigéMasquer le corrigé
a. Oui : le milieu de [AB]. Le demi-tour autour du milieu échange A et B.
b. Oui : le centre I. L'image est un cercle de même rayon centré en I : le même cercle.
c. Non. Après un demi-tour, la pointe est en bas. Ses trois axes n'y changent rien.
d. Oui : le milieu de la barre oblique. Tourné d'un demi-tour, le Z redevient un Z.
e. Non. Tourné d'un demi-tour, le E a ses barres vers la gauche. Il a un axe de symétrie horizontal, mais pas de centre.
f. Oui : le centre du O. Le demi-tour échange le premier et le dernier N, et un N tourné d'un demi-tour redevient un N.
6
Le carreau de faïence
Modéliser
a.Un carreleur veut que le centre O de ce carreau de 6 cases sur 6 en soit un centre de symétrie. Cinq cases sont déjà grises : (ligne 1, colonne 1), (1, 2), (2, 1), (3, 3) et (5, 2). Reproduis le carreau et grise les cases qui manquent.
b.Chaque case est un carré de 2 cm de côté. Quelle est l'aire grise du carreau terminé ?
Lignes numérotées de haut en bas, colonnes de gauche à droite.›Voir le corrigéMasquer le corrigé
a. Le demi-tour de centre O échange les lignes 1 et 6, 2 et 5, 3 et 4, et de même les colonnes. Les images des cases grises sont (6, 6), (6, 5), (5, 6), (4, 4) et (2, 5) : on les grise toutes les cinq.
b. Le carreau terminé compte 10 cases grises.5+5=10
Une case a pour aire, en cm² :2×2=4
L'aire grise, en cm² :10×4=40
L'aire grise est de 40 cm² : le demi-tour conserve les aires, la partie ajoutée vaut les 20 cm² de départ.
7
Repérer l'erreur
Raisonner
a.Léa : « J'ai tracé le cercle de centre O passant par A et j'ai placé A′ n'importe où dessus, puisque OA′=OA. »
b.Tom : « Le symétrique est deux fois plus loin du centre : OA′=2×OA. »
c.Inès : « Une droite (d) et sa symétrique (d′) par rapport à O se coupent toujours en O. »
d.Hugo : « J'ai plié ma feuille le long d'une droite passant par O : j'ai obtenu le symétrique de mon triangle par rapport à O. »
›Voir le corrigéMasquer le corrigé
a. Léa oublie l'alignement : A′ doit être sur la droite (AO), de l'autre côté de O.
b. Tom confond OA′ et AA′. Comme O est le milieu de [AA′], on a OA′=OA ; c'est AA′ qui vaut 2×OA.
c. Inès oublie que le symétrique d'une droite lui est parallèle. Si (d) ne passe pas par O, (d′) ne la coupe pas ; si (d) passe par O, (d′) est (d) elle-même.
d. Hugo a fait une symétrie axiale : plier retourne la figure. Il faut construire le symétrique de chaque sommet par rapport à O.
Les quatre erreurs se corrigent de la même façon : revenir à la définition, O est le milieu de [AA′].
8
Le jeu des pièces : une stratégie gagnante
Chercher
a.Deux joueurs posent à tour de rôle une pièce sur une table rectangulaire. Les pièces sont identiques ; elles ne doivent ni se chevaucher ni dépasser du bord. Le premier qui ne peut plus jouer a perdu. Où le premier joueur doit-il poser sa première pièce ?
b.Ensuite, chaque fois que son adversaire pose une pièce, où doit-il poser la sienne ?
c.Explique pourquoi, avec cette stratégie, le premier joueur peut toujours jouer, et donc gagne.
La pièce 1 au centre $O$ ; la pièce 3 répond à la pièce 2.›Voir le corrigéMasquer le corrigé
a. Au centre O de la table, centre de symétrie du rectangle : cette pièce est sa propre symétrique.
b. À la place symétrique, par rapport à O, de la pièce que l'adversaire vient de poser.
c. Après chaque coup du premier joueur, l'ensemble des pièces posées a O pour centre de symétrie.
Si l'adversaire trouve une place libre, la place symétrique l'est aussi : une pièce qui la gênerait aurait sa symétrique, déjà posée, sur la place de l'adversaire. Elle est sur la table, qui a O pour centre de symétrie.
La pièce que l'adversaire vient de poser ne gêne pas : elle ne touche pas celle du centre, donc elle est loin de O, et sa symétrique aussi, de l'autre côté.
Le premier joueur a donc toujours un coup à jouer : c'est forcément son adversaire qui sera bloqué le premier.
Ce qui rapporte des points, ce qui en coûte
Construire le symétrique d'un point : alignement et égalité des longueurs2 ptsPerdu si : Placer $A'$ sur le cercle sans tracer la droite $(AO)$, ou à une distance double
Construire l'image d'une figure sur quadrillage2 ptsPerdu si : N'inverser qu'un seul des deux sens du trajet : c'est une symétrie axiale
Trouver une longueur, un angle ou une aire par une propriété du demi-tour2 ptsPerdu si : Mesurer sur la figure au lieu de citer la propriété de conservation
Reconnaître un centre de symétrie et le justifier1 ptPerdu si : Confondre axe et centre de symétrie, comme pour le triangle équilatéral
Distinguer symétrie axiale et demi-tour1 ptPerdu si : Écrire que l'image d'une droite par un demi-tour la coupe en $O$
4
La méthode
Construire le symétrique d'un point
1
Tracer la demi-droite d'origine A passant par O.
2
Reporter au compas la longueur OA de l'autre côté de O.
3
Nommer A' le point obtenu et coder OA = OA'.
5
Se tester
Touches 1 à 4
Les questions spécifiques à ce chapitre arrivent. En attendant, voici des questions de Mathématiques 5ème.
Mathématiques5ème
Question 1
Un astronaute doit diviser une dose de médicament de \(\frac{9}{10}\) de gramme en 6 prises égales. Quelle fraction de gramme doit-il prendre à chaque prise ?
Aucun compte requis — réponds, la correction s'affiche aussitôt.
Symétrie centrale — Le demi-tour : c'est en quelle classe ?+
Ce chapitre est au programme de Mathématiques au collège, en classe de 5ème. Il est défini par le Bulletin Officiel de l'Éducation nationale, le texte de référence qui fixe ce qui doit être enseigné dans chaque matière.
Que faut-il savoir sur Symétrie centrale — Le demi-tour ?+
Programme 2026, 5e, Transformations : définir le demi-tour, ou symétrie centrale. Construire le symétrique d'un point, d'un segment, d'une figure par rapport à un point. Propriétés du demi-tour : conservation des longueurs, des angles, des aires, de l'alignement ; un segment et son image sont parallèles. Les notions à maîtriser sont : symétrie centrale, demi-tour, centre de symétrie, symétrique, milieu, image.
Où télécharger la fiche PDF de Symétrie centrale — Le demi-tour ?+
Sur cette page, dans le bloc « Imprimer » : 3 documents à télécharger — le cours, les exercices et le corrigé — soit 9 pages au format A4, prêtes à imprimer. Le téléchargement est gratuit, immédiat, et ne demande ni compte ni adresse e-mail.
Le corrigé de Symétrie centrale — Le demi-tour est-il fourni ?+
Oui, et c'est un document à part : chaque exercice y est repris étape par étape, avec le barème détaillé en fin de fiche — ce qui est attendu, combien de points, et ce qui fait perdre le point. Un parent qui ne se souvient plus du programme peut corriger une copie avec.
Comment réviser Symétrie centrale — Le demi-tour efficacement ?+
Commence par lire la fiche de révision pour remettre la règle en place, puis enchaîne immédiatement sur le quiz de cette page. Répondre juste après avoir lu ne suffit pas : reviens sur le chapitre deux ou trois jours plus tard. C'est l'espacement des révisions, plus que leur durée, qui fait tenir une notion en mémoire. Une session de quinze minutes répétée vaut mieux qu'une heure unique.
Faut-il un compte pour s'entraîner sur Symétrie centrale — Le demi-tour ?+
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