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Mathématiques · 1AC · Semestre 2

Cercle 1AC : exercices corrigés

Cette série de maths 1AC du semestre 2 propose trois modèles de 12 exercices sur le cercle : rayon, diamètre et corde, cercle et disque, tangente en un point, centre et milieu d’une corde, triangle inscrit dans un demi-cercle, longueur du cercle et aire du disque. Chaque modèle reprend toute la leçon avec des exercices différents, du plus facile au plus difficile. Tracez les figures au compas, puis ouvrez chaque correction expliquée. Chaque modèle a son énoncé et son corrigé détaillé en PDF.

Choisis ta série

3 modèles de 12 exercices différents sont disponibles, chacun avec son énoncé et son corrigé détaillé en PDF.

Modèle 1

Par MATHFJIB · Programme marocain, 1AC · Mis à jour le

Les 12 exercices corrigés du modèle 1

Exercice 1 · Application

Facile

Rayon et diamètre

Répondre à chaque question.

  1. Le rayon mesure cm. Quel est le diamètre ?
  2. Le diamètre mesure cm. Quel est le rayon ?
  3. Tous les diamètres d’un cercle ont-ils la même longueur ?
  4. Comment s’appelle une corde qui passe par le centre ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. cm.
  2. cm.
  3. Oui : chacun mesure le double du rayon.
  4. Un diamètre.

À retenir : Le diamètre vaut deux rayons.

Exercice 2 · Application

Facile

Sur, dans ou hors du cercle

Un cercle a pour centre et pour rayon cm. Situer chaque point.

  1. cm
  2. cm
  3. cm
  4. Quels points appartiennent au disque ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 2

Correction expliquée

  1. est sur le cercle.
  2. est à l’intérieur : il est dans le disque.
  3. est à l’extérieur du cercle.
  4. et , car et .

À retenir : On compare la distance au centre avec le rayon.

Exercice 3 · Application

Facile

Cercle ou disque ?

Dire s’il s’agit d’un cercle ou d’un disque.

  1. La clôture autour d’un bassin rond.
  2. La surface d’une pizza.
  3. Le bord d’une pièce de monnaie.
  4. La surface à gazonner au centre d’un rond-point.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

  1. Un cercle : on mesure une longueur.
  2. Un disque : on mesure une surface.
  3. Un cercle, la ligne du contour.
  4. Un disque, la région intérieure.

À retenir : Le cercle est une ligne, le disque est une surface.

Exercice 4 · Application

Facile

Longueurs de cercles

Calculer la longueur de chaque cercle, avec .

  1. Rayon cm.
  2. Diamètre cm.
  3. Rayon cm.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. cm.
  2. cm.
  3. cm.

À retenir : Avec le rayon :  ; avec le diamètre : .

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

Construire une tangente

Un cercle a pour centre et pour rayon cm, et est un point du cercle.

  1. Décrire la construction de la tangente en .
  2. Un point est sur cette tangente. Combien mesure  ?
  3. Une droite passant par , non perpendiculaire à , est-elle tangente ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1. On trace , puis la perpendiculaire à passant par , à l’équerre.
  2. .
  3. Non : elle recoupe le cercle en un second point.

À retenir : La tangente touche le cercle en un seul point, perpendiculairement au rayon.

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

Aires de disques

Calculer l’aire de chaque disque, avec .

  1. Rayon cm.
  2. Diamètre cm.
  3. Rayon m.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1. cm².
  2. Rayon cm : cm².
  3. m².

À retenir : Dans l’aire, le rayon est multiplié par lui-même.

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

Le milieu d’une corde

Dans un cercle de centre , la corde mesure cm. La perpendiculaire à passant par coupe en .

  1. Calculer . Justifier.
  2. On mesure  : que trouve-t-on ?
  3. On a effacé le centre d’un cercle. Comment le retrouver ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. Une droite passant par le centre et perpendiculaire à une corde passe par son milieu : cm.
  2. Le rayon du cercle, puisque est sur le cercle.
  3. On trace deux cordes et leurs médiatrices : elles se coupent au centre.

À retenir : La médiatrice d’une corde passe par le centre du cercle.

Exercice 8 · Application

Intermédiaire

Un triangle inscrit

est un diamètre d’un cercle de centre , et est un autre point du cercle, avec .

  1. Quelle est la nature du triangle  ?
  2. Calculer .
  3. cm. Quel est le rayon du cercle ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1. Il est rectangle en , car est un diamètre.
  2. .
  3. cm.

À retenir : Un diamètre et un troisième point du cercle forment un triangle rectangle.

Exercice 9 · Application

Intermédiaire

Le tour de roue

Une roue a un diamètre de cm. On prend .

  1. Quelle distance parcourt-elle en un tour ?
  2. Quelle distance en tours, en mètres ?
  3. Combien de tours pour parcourir m ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1. cm.
  2. cm, soit m.
  3. tours.

À retenir : Un tour de roue correspond à la longueur du cercle.

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

Remonter au rayon

Trouver le rayon de chaque cercle, avec .

  1. Sa longueur vaut cm.
  2. Sa longueur vaut cm.
  3. L’aire du disque vaut cm².
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. cm.
  2. Diamètre cm, rayon cm.
  3. , et  : le rayon vaut cm.

À retenir : On utilise la formule à l’envers : on divise au lieu de multiplier.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

La couronne

Deux cercles de même centre ont des rayons de cm et cm. La couronne est la surface entre les deux. On prend .

  1. Calculer l’aire du grand disque et celle du petit.
  2. Calculer l’aire de la couronne.
  3. Quelle est la largeur de la couronne ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1. cm² et cm².
  2. cm².
  3. cm.

À retenir : L’aire d’une couronne est la différence de deux aires de disques.

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

Trois tangentes

Un cercle de centre a pour rayon cm et est un diamètre. est un point du cercle tel que . Les tangentes en et en coupent la tangente en en et .

  1. Pourquoi les tangentes en et en sont-elles parallèles ?
  2. Pourquoi la tangente en est-elle parallèle à  ?
  3. Quelle est la nature de  ? Calculer son aire.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1. Elles sont toutes deux perpendiculaires à la droite .
  2. Elle est perpendiculaire à , qui est perpendiculaire à .
  3. Un rectangle de cm sur cm : aire cm².

À retenir : Deux droites perpendiculaires à une même droite sont parallèles.

Les 12 exercices corrigés du modèle 2

Exercice 1 · Application

Facile

Le bon mot

Un cercle a pour centre  ; les points , et sont sur le cercle, et passe par .

  1. Comment s’appelle le segment  ?
  2. Comment s’appelle le segment  ?
  3. Comment s’appelle le segment  ?
  4. Comment s’appelle la région formée par le cercle et son intérieur ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. Un rayon.
  2. Un diamètre.
  3. Une corde.
  4. Le disque.

À retenir : Rayon, corde et diamètre se distinguent par leurs extrémités.

Exercice 2 · Application

Facile

Points du cercle

Un cercle a pour centre et pour rayon cm.

  1. Le point vérifie cm. Où est-il ?
  2. Combien de points du cercle sont à cm de  ?
  3. Une droite passant par coupe le cercle en combien de points ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 2

Correction expliquée

  1. Sur le cercle.
  2. Une infinité : tous les points du cercle.
  3. Deux : les extrémités d’un diamètre.

À retenir : Le cercle est formé de tous les points situés à la distance du centre.

Exercice 3 · Application

Facile

Longueurs exactes

Donner la longueur de chaque cercle en fonction de .

  1. Rayon cm.
  2. Diamètre cm.
  3. Rayon cm.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

  1. cm.
  2. cm.
  3. cm.

À retenir : Une valeur exacte garde la lettre  ; on arrondit seulement à la fin.

Exercice 4 · Application

Intermédiaire

Cercles passant par des points

Répondre à chaque question.

  1. Quel est le rayon du cercle de centre qui passe par , avec cm ?
  2. Où est le centre du cercle de diamètre , avec cm ? Quel est son rayon ?
  3. Où peut être le centre d’un cercle passant par et par  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. cm.
  2. Au milieu de , et le rayon vaut cm.
  3. Sur la médiatrice de , car il est à la même distance de et de .

À retenir : Le centre est à la même distance de tous les points du cercle.

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

Tangente et triangle

Un cercle a pour centre  ; la droite est tangente au cercle en , et est un point de avec .

  1. Quelle est la mesure de  ?
  2. Calculer .
  3. Le point est-il sur le cercle ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1.  : la tangente est perpendiculaire au rayon.
  2. .
  3. Non : la tangente ne touche le cercle qu’en .

À retenir : Le rayon et la tangente forment un angle droit, donc un triangle rectangle.

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

Un triangle rectangle isocèle inscrit

est un diamètre d’un cercle de centre , et est un point du cercle tel que .

  1. Quelle est la nature du triangle  ?
  2. Calculer et .
  3. Pourquoi le triangle est-il isocèle ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1. Rectangle en , et isocèle : il est rectangle isocèle.
  2. chacun.
  3. , car ce sont deux rayons.

À retenir : Deux rayons d’un même cercle forment toujours un triangle isocèle.

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

Rectangle ou non ?

Dire si le triangle est sûrement rectangle et, si oui, en quel sommet.

  1. est inscrit dans un cercle dont est un diamètre.
  2. est inscrit dans un cercle, et n’est pas un diamètre.
  3. Le cercle de diamètre passe par le point .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. Oui, rectangle en .
  2. Pas forcément : on ne peut rien affirmer pour l’angle en .
  3. Oui, est rectangle en .

À retenir : L’angle droit est toujours au sommet opposé au diamètre.

Exercice 8 · Application

Intermédiaire

Doubler le rayon

Comparer deux cercles de rayons cm et cm.

  1. Donner la longueur exacte de chaque cercle.
  2. Donner l’aire exacte de chaque disque.
  3. Que se passe-t-il quand on double le rayon ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1. cm et cm.
  2. cm² et cm².
  3. La longueur est multipliée par , mais l’aire par .

À retenir : L’aire dépend du carré du rayon.

Exercice 9 · Approfondissement

Difficile

Le demi-cercle

Une figure est formée d’un demi-cercle de diamètre , avec cm, et du segment . On prend .

  1. Calculer la longueur de l’arc.
  2. Calculer le périmètre de la figure.
  3. Calculer son aire.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1. La moitié du cercle : cm.
  2. cm.
  3. La moitié du disque de rayon cm : cm².

À retenir : Le périmètre d’une figure composée suit tout son contour.

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

La piste d’athlétisme

Une piste est formée de deux lignes droites de m et de deux demi-cercles de rayon m. On prend .

  1. Les deux demi-cercles forment un cercle. Calculer sa longueur.
  2. Calculer la longueur d’un tour de piste.
  3. Combien de tours complets faut-il pour dépasser m ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. m.
  2. m.
  3. tours font m et tours m : il faut tours.

À retenir : On découpe le contour en morceaux simples.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

Deux cercles tangents

Deux cercles de centres et et de rayons cm et cm se touchent en un seul point , situé sur le segment .

  1. Calculer .
  2. On trace par la perpendiculaire à . Pourquoi est-elle tangente au premier cercle ?
  3. Est-elle aussi tangente au second cercle ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1. cm.
  2. Elle est perpendiculaire au rayon en .
  3. Oui : elle est perpendiculaire au rayon en .

À retenir : Une même droite peut être tangente à deux cercles.

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

Le tapis rond

Une pièce carrée de m de côté reçoit un tapis rond de m de diamètre. On prend .

  1. Calculer l’aire du tapis.
  2. Calculer l’aire du sol restée visible.
  3. Quelle longueur de galon faut-il pour border le tapis ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1. Rayon m : m².
  2. m².
  3. m.

À retenir : On calcule chaque aire avant de faire la différence.

Les 12 exercices corrigés du modèle 3

Exercice 1 · Application

Facile

Vrai ou faux

Dire si chaque affirmation est vraie ou fausse.

  1. Un diamètre est une corde.
  2. Toute corde passe par le centre.
  3. Le rayon est le double du diamètre.
  4. Le centre d’un cercle appartient au disque.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. Vrai : il relie deux points du cercle.
  2. Faux : seul un diamètre passe par le centre.
  3. Faux : c’est le diamètre qui est le double du rayon.
  4. Vrai : sa distance au centre vaut .

À retenir : On revient aux définitions pour trancher.

Exercice 2 · Application

Facile

Le point le plus éloigné

Un cercle a pour centre et pour rayon cm, et est un point du cercle.

  1. Un point vérifie cm. Où est-il ?
  2. Quel point du cercle est le plus éloigné de  ?
  3. Calculer .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 2

Correction expliquée

  1. À l’extérieur du cercle.
  2. Le point diamétralement opposé, sur la droite .
  3. Le diamètre : cm.

À retenir : La plus grande corde d’un cercle est un diamètre.

Exercice 3 · Application

Facile

Estimer des longueurs

Répondre en utilisant .

  1. Le contour d’une assiette de cm de diamètre mesure environ…
  2. Le tour d’un tronc d’arbre mesure cm. Son diamètre mesure environ…
  3. La longueur d’un cercle vaut un peu plus de combien de fois son diamètre ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

  1. cm.
  2. cm.
  3. Un peu plus de fois.

À retenir : La longueur d’un cercle est environ fois son diamètre.

Exercice 4 · Application

Intermédiaire

Des cercles de rayon imposé

On cherche des cercles de rayon cm.

  1. Combien passent par un point donné ?
  2. Combien passent par et , avec cm ?
  3. Et si cm ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. Une infinité : leurs centres sont sur le cercle de centre et de rayon cm.
  2. Deux : les centres sont à l’intersection des cercles de rayon cm centrés en et en .
  3. Aucun : il faudrait cm, le diamètre.

À retenir : Le centre d’un cercle passant par un point est à la distance de ce point.

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

Prouver une tangence

Un cercle a pour centre et pour rayon cm.

  1. La droite est perpendiculaire à en , point du cercle. Est-elle tangente ?
  2. Quelle est la distance de à cette tangente ?
  3. Une droite est à cm de . Coupe-t-elle le cercle ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1. Oui : c’est la définition de la tangente en .
  2. cm, le rayon.
  3. Non : elle est trop loin, puisque .

À retenir : Une tangente est à une distance du centre égale au rayon.

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

Un triangle au centre

Les points et sont sur un cercle de centre et de rayon cm.

  1. . Calculer .
  2. . Quelle est la nature de  ?
  3. . Que représente  ? Sa longueur ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1. et l’angle vaut  : est équilatéral, cm.
  2. Rectangle isocèle en .
  3. Un diamètre, de longueur cm.

À retenir : Deux rayons et une corde forment un triangle isocèle au centre.

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

Angle droit et hauteur

est un diamètre d’un cercle, et un point du cercle avec . est le pied de la hauteur issue de .

  1. Quelle est la mesure de  ?
  2. Calculer dans le triangle .
  3. En déduire .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. , car est un diamètre.
  2. .
  3. .

À retenir : La hauteur issue de l’angle droit partage cet angle en deux.

Exercice 8 · Approfondissement

Difficile

La fenêtre en arc

Une fenêtre est formée d’un rectangle de m de large et m de haut, surmonté d’un demi-disque de m de diamètre. On prend .

  1. Quelle est l’aire de la partie rectangulaire ?
  2. Quelle est l’aire du demi-disque ? En déduire l’aire de la vitre.
  3. Quelle longueur de cadre faut-il pour faire le tour de la fenêtre ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1. m².
  2. m², donc la vitre mesure m².
  3. m.

À retenir : Une figure composée se découpe en formes dont on connaît les formules.

Exercice 9 · Approfondissement

Difficile

Un carré dans un cercle

Un carré a ses quatre sommets sur un cercle de rayon cm. Ses diagonales sont des diamètres. On prend .

  1. Combien mesurent les diagonales du carré ?
  2. Les diagonales découpent le carré en quatre triangles rectangles. Calculer son aire.
  3. Calculer l’aire du disque hors du carré.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1. cm, le diamètre.
  2. Chaque triangle vaut cm² : le carré mesure cm².
  3. cm².

À retenir : Les diagonales d’un carré inscrit sont des diamètres.

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

L’aiguille des minutes

L’aiguille des minutes d’une horloge mesure cm. On prend .

  1. Quelle distance sa pointe parcourt-elle en une heure ?
  2. Et en un quart d’heure ?
  3. Quelle surface l’aiguille balaie-t-elle en une heure ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. Un tour complet : cm.
  2. cm.
  3. Le disque de rayon cm : cm².

À retenir : La pointe décrit un cercle, l’aiguille balaie un disque.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

Deux petites ou une grande ?

On compare une pizza de cm de diamètre et deux pizzas de cm de diamètre. On prend .

  1. Calculer l’aire de la grande pizza.
  2. Calculer l’aire des deux petites ensemble.
  3. Quel choix donne le plus à manger ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1. Rayon cm : cm².
  2. cm².
  3. La grande pizza, avec cm² de plus.

À retenir : On compare des surfaces avec des aires, pas avec des diamètres.

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

La clôture du jardin rond

Un jardin circulaire a un rayon de m. On prend .

  1. Calculer la longueur de la clôture.
  2. On plante un piquet tous les m. Combien de piquets ?
  3. Le grillage coûte DH le mètre. Calculer le prix.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1. m.
  2. piquets.
  3. DH.

À retenir : Sur une ligne fermée, il y a autant de piquets que d’intervalles.

Ce que vous allez travailler

  • Utiliser le rayon, le diamètre et la corde
  • Distinguer le cercle et le disque
  • Construire la tangente en un point du cercle
  • Reconnaître un triangle rectangle inscrit
  • Calculer la longueur d’un cercle et l’aire d’un disque

Les erreurs à éviter

  • Confondre rayon et diamètre dans une formule : , jamais .
  • Confondre la longueur du cercle, en centimètres, et l’aire du disque, en centimètres carrés.
  • Tracer une tangente sans angle droit : elle est perpendiculaire au rayon au point de contact.
  • Calculer en multipliant par au lieu de le multiplier par lui-même.

Questions fréquentes

Comment calculer la longueur d’un cercle ?

On multiplie le diamètre par , ou le rayon par . Pour un rayon de cm : cm environ.

Comment construire la tangente à un cercle en un point ?

On trace le rayon qui joint le centre au point, puis la perpendiculaire à ce rayon passant par le point, à l’équerre.

Pourquoi un triangle inscrit dans un demi-cercle est-il rectangle ?

Si est un diamètre et un autre point du cercle, le triangle est rectangle en  : c’est une propriété du cours. Le diamètre est alors le côté opposé à l’angle droit.

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