Brevet de maths 2027 · Espace et géométrie

Symétrie axiale, symétrie centrale, translation et rotation (5e, 4e, 3e, brevet)

La symétrie axiale retourne une figure comme un pliage le long d’une droite, la symétrie centrale lui fait faire un demi-tour autour d’un point, la translation la fait glisser et la rotation la fait tourner autour d’un point. Toutes les quatre conservent les longueurs, les angles et les aires. La symétrie axiale s’apprend dès l’école primaire, la symétrie centrale en 5e, la translation en 4e et la rotation en 3e. L’homothétie, qui agrandit ou réduit, a sa propre page.

  • 5e
  • 4e
  • 3e
  • brevet

L’essentiel

à connaître par cœur
Une transformation associe à chaque point MM d’une figure un point M′M', son image. Voici les quatre transformations de cette page. Le programme ne demande pas de définir la translation ni la rotation point par point : on les reconnaît à leur effet sur une figure.
TransformationCe qu’elle faitÀ retenir
symétrie d’axe (d)(d)retourne la figure, comme un pliage le long de la droite (d)(d)(d)(d) est la médiatrice du segment [MM′][MM']
symétrie de centre OOfait faire un demi-tour à la figure autour du point OOOO est le milieu du segment [MM′][MM']
translation qui transforme AA en BBfait glisser la figure, sans la tourner, comme AA glisse jusqu’à BBABM′MABM'M est un parallélogramme
rotation de centre OO et d’angle α\alphafait tourner la figure autour de OO d’un angle α\alpha, dans un sens donnéOM′=OMOM' = OM et MOM′^=\widehat{MOM'} ={}α \alpha
Ces quatre transformations conservent les longueurs, les angles, les aires, l’alignement et le parallélisme : une figure et son image sont superposables. L’image d’un segment est un segment de même longueur, l’image d’un cercle un cercle de même rayon. La symétrie centrale et la translation transforment en plus une droite en une droite parallèle.
Sur la figure, le triangle FF a quatre images : F1F_1 par la symétrie d’axe (d)(d), retourné ; F2F_2 par la symétrie de centre OO, après un demi-tour ; F3F_3 par une translation, qui l’a fait glisser vers la droite et un peu vers le haut ; F4F_4 par la rotation de centre OO et d’angle 90∘90^\circ, dans le sens inverse des aiguilles d’une montre.
Dans un repère, le symétrique du point M(x;y)M(x ; y) par rapport à l’origine est le point (−x;−y)(-x ; -y) ; par rapport à l’axe des abscisses, le point (x;−y)(x ; -y) ; par rapport à l’axe des ordonnées, le point (−x;y)(-x ; y). Une translation ajoute les mêmes nombres aux coordonnées de tous les points : si elle transforme A(1;2)A(1 ; 2) en B(4;3)B(4 ; 3), elle ajoute 33 aux abscisses et 11 aux ordonnées.
Une droite est un axe de symétrie d’une figure si la figure est sa propre image par la symétrie d’axe cette droite : un rectangle qui n’est pas un carré en a deux, le carré quatre, le triangle équilatéral trois, le cercle une infinité. Un point est un centre de symétrie si la figure est sa propre image par la symétrie de centre ce point : c’est le cas du parallélogramme, autour du point d’intersection de ses diagonales.
On retrouve ces transformations dans les frises, où un motif est répété par une translation, dans les pavages, et dans les rosaces, où un motif tourne autour d’un centre : une rosace de nn motifs identiques régulièrement répartis se construit avec une rotation d’angle 360∘÷n360^\circ \div n.
Jusqu’au brevet 2028, la translation qui transforme AA en BB peut s’appeler « translation de vecteur AB→\overrightarrow{AB} », mais aucune connaissance sur les vecteurs n’est attendue avant le brevet 2029, où ils arrivent avec le programme de 3e de 2028-2029.
(d)OFF₁F₂F₃F₄

La méthode, pas à pas

dans l’ordre
  1. 1.Reconnais la transformation

    Compare la figure et son image. Même orientation, simplement déplacée : une translation. Retournée comme dans un miroir : une symétrie axiale. Tournée d’un demi-tour : une symétrie centrale. Tournée d’un autre angle : une rotation. Plus grande ou plus petite : une homothétie.
  2. 2.Construis l’image d’un point

    Symétrie axiale : trace la perpendiculaire à l’axe et reporte la même distance de l’autre côté. Symétrie centrale : trace la droite qui passe par le centre et reporte la même distance de l’autre côté du centre. Translation : fais le même déplacement que de AA à BB, en comptant les carreaux. Rotation : trace le cercle de centre OO qui passe par le point et reporte l’angle au rapporteur, dans le bon sens.
  3. 3.Construis l’image d’une figure point par point

    Construis l’image de chaque sommet, puis relie les images dans le même ordre : l’image d’un segment est un segment de même longueur.
  4. 4.Utilise ce qui est conservé

    Une longueur, un angle ou une aire de l’image est égal à celui de la figure de départ : c’est souvent la clé d’une question de calcul.
  5. 5.Dans un repère, calcule les coordonnées

    Change le signe d’une coordonnée, ou des deux, pour une symétrie par rapport à un axe ou à l’origine ; ajoute les mêmes nombres à toutes les coordonnées pour une translation.

La rédaction attendue

En partie 1, une réponse courte suffit : « L’image du point CC est le point C′(1;7)C'(1 ; 7). »
En partie 2 : « Le point DD est le symétrique du point CC par rapport au point OO, donc OO est le milieu du segment [CD][CD]. La symétrie centrale conserve les longueurs, donc l’image du segment [AB][AB] a la même longueur que lui. »
Nomme la transformation avec ses éléments : son axe, son centre, ou les deux points qui la définissent, et pour une rotation son angle et son sens. En partie 2, la clarté des raisonnements et la maîtrise de la langue sont évaluées sur 22 points.

En partie 2, 2 points sur 20 récompensent la maîtrise de la langue : écris des phrases, cite la propriété, conclus.

Exemples corrigés

Cherche d’abord, puis compare avec la correction. Chaque nombre a été recalculé.
  1. 1.Dans un repère

    On donne les points A(3;−2)A(3 ; -2), B(5;1)B(5 ; 1) et C(−1;4)C(-1 ; 4). Donne les coordonnées des symétriques de AA par rapport à l’origine, à l’axe des abscisses et à l’axe des ordonnées, puis celles de l’image de CC par la translation qui transforme AA en BB.
  2. 2.Une rosace et ses rotations

    Une rosace est formée de 1010 pétales identiques, régulièrement répartis autour de son centre OO et numérotés de 11 à 1010 dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Quel est l’angle de la rotation de centre OO qui transforme le pétale 11 en le pétale 22 ? en le pétale 44 ? Quelle est l’image du pétale 77 par la rotation de centre OO et d’angle 180∘180^\circ ?
  3. 3.Ce qu’une symétrie centrale conserve

    Le parallélogramme ABCDABCD a pour centre OO, le point d’intersection de ses diagonales ; AB=6AB = 6 cm, BC=4BC = 4 cm et ABC^=\widehat{ABC} ={}110∘ 110^\circ. Par la symétrie de centre OO, quelles sont les images des points AA et BB ? Déduis-en CDCD, DADA et CDA^\widehat{CDA}.

Au brevet, ça tombe comment ?

source : éduscol

Partie 1 — automatismes, sans calculatrice

Ce que dit la liste d’automatismes d’éduscol (octobre 2025)
  • « Mobiliser les propriétés de la symétrie axiale, de la symétrie centrale, de la translation. »
En partie 1, sans calculatrice, la liste d’automatismes demande de mobiliser les propriétés de la symétrie axiale, de la symétrie centrale et de la translation. Dans le sujet de référence n° 01, il fallait trouver l’image d’un triangle par une translation dans un assemblage de triangles ; dans le n° 02, le centre et l’angle de deux rotations qui construisent une rosace. Tu donnes la réponse sans justifier.

Partie 2 — raisonnement et résolution de problèmes

En partie 2, une transformation sert à justifier une égalité de longueurs ou d’angles, ou à calculer des coordonnées dans un repère. Dans les sujets de 2022 à 2025, ces questions prenaient souvent la forme d’un QCM « Quelle transformation permet de passer de la figure 1 à la figure 2 ? », où il fallait choisir parmi la symétrie axiale, la symétrie centrale, la translation, la rotation et l’homothétie. La partie 2 du nouveau brevet n’a plus de QCM.

Dans les 30 sujets de 2022 à 2025 (série générale, sessions normales et de remplacement) : environ 13 sujets. Un décompte du site, approximatif.

Dans les sujets au format 2027 publiés par le ministère

Une vraie question du brevet, corrigée

Brevet 2023, Métropole, exercice 3 · question 4

Sujet de l’ancien format : 100 points en cinq exercices, calculatrice autorisée sur tout le sujet. Les questions restent typiques du brevet 2027.

Cet exercice est un questionnaire à choix multiple (QCM).
Pour chaque question, trois réponses (A, B ou C) sont proposées. Une seule réponse est exacte.
Recopier sur la copie le numéro de la question et la réponse choisie. Aucune justification n’est demandée.
QuestionRéponse ARéponse BRéponse C
4. Sur l’octogone régulier ci-dessous, quelle est l’image du segment [DC] par la rotation de centre O qui transforme A en D ?[GE][GF][AH]
ABCDEFGHO

Source : ministère de l’Éducation nationale – éduscol, DNB 2023, Métropole, exercice 3 (Licence Ouverte / etalab-2.0) · Le sujet original sur éduscol (PDF)

Teste-toi

vérifie tout de suite
Réponds, puis vérifie : la correction s’affiche aussitôt, avec l’explication.

Question 1. (0–1)

La figure ci-contre est composée de l’assemblage de 16 triangles rectangles isocèles superposables. Par la translation qui transforme le point E en B, quel triangle est l’image du triangle AMH ?
ABCDEHFGM
Le triangle

Question 7 du sujet de référence n° 01 (ministère, septembre 2026) — corrigé Kleksa (non officiel)

Question 2. (0–0,5)

Dans un repère, on considère le point A(−5;3)A(-5 ; 3). Quelles sont les coordonnées du point A′, symétrique du point A par rapport à l’axe des abscisses ?

Exercice du site, dans le format de la partie 1 — corrigé Kleksa.

Question 3. (0–0,5)

Sur le quadrillage ci-dessous, on considère la translation qui transforme le point A en le point B. Quelle est l’image du point C par cette translation ?
ABCDEFH

Exercice du site, dans le format de la partie 1 — corrigé Kleksa.

Question 4. (0–0,5)

Une rosace est formée de 12 pétales identiques régulièrement répartis autour de son centre O. Quel est l’angle, en degrés, de la rotation de centre O qui fait passer d’un pétale au suivant ?
°

Exercice du site, dans le format de la partie 1 — corrigé Kleksa.

Question 5. (0–0,5)

Dans un repère, on considère le point A(−6;2)A(-6 ; 2). Quelles sont les coordonnées du point A′, symétrique du point A par rapport au point B(−2;3)B(-2 ; 3) ?

Exercice du site, dans le format de la partie 1 — corrigé Kleksa.

Plus d’exercices sur ce chapitre : fais le sujet de référence n° 01 en entier, gratuit

Exercice type brevet

Un exercice de partie 2 écrit par nous, au format du brevet 2027 : cherche chaque question, puis compare avec notre corrigé et notre barème.

Le jeu vidéo (4,5 pts)

Dans un jeu vidéo, l’écran est muni d’un repère orthonormé (voir figure). Le personnage se trouve au point A(−2;−3)A(-2 ; -3), un coffre au point B(3;3)B(3 ; 3) et une clé au point C(−1;−2)C(-1 ; -2).
  1. Question 1(1 pt)

    Le personnage se déplace selon la translation qui transforme le point A en le point B. Quelles sont les coordonnées du point C′, image de la clé C par cette translation ? Justifie.
    xy011ABC
  2. Question 2(1 pt)

    Donne les coordonnées du point D, symétrique du point C par rapport à l’origine O du repère.
    xy011ABC
  3. Question 3(1 pt)

    Donne les coordonnées du point E, symétrique du point A par rapport à l’axe des ordonnées.
    xy011ABC
  4. Question 4(1,5 pts)

    On appelle F le symétrique du point A par rapport au point C. Calcule les coordonnées du point F. Présente ta démarche avec un vocabulaire mathématique adapté et des phrases claires et précises.
    xy011ABC

Les erreurs fréquentes

à ne pas faire
  • Confondre symétrie axiale et symétrie centrale : la première retourne la figure le long d’une droite, la seconde lui fait faire un demi-tour autour d’un point. L’image par une symétrie centrale n’est pas retournée comme dans un miroir.
  • Oublier le sens d’une rotation : une rotation de 90∘90^\circ dans le sens des aiguilles d’une montre et une rotation de 90∘90^\circ dans l’autre sens ne donnent pas la même image.
  • Faire tourner la figure dans une translation : une translation la fait glisser sans la tourner, et chaque point fait exactement le même déplacement.
  • Se tromper de coordonnée : par rapport à l’axe des abscisses, c’est l’ordonnée qui change de signe ; par rapport à l’axe des ordonnées, c’est l’abscisse.
  • Croire qu’une transformation change les longueurs ou les aires : les symétries, la translation et la rotation les conservent ; seule l’homothétie les multiplie.

À savoir par cœur

  • Symétrie d’axe (d)(d) : (d)(d) est la médiatrice de [MM′][MM'].
  • Symétrie de centre OO : OO est le milieu de [MM′][MM'] ; c’est un demi-tour, une rotation de 180∘180^\circ.
  • Translation qui transforme AA en BB : chaque point fait le même déplacement que de AA à BB.
  • Rotation de centre OO et d’angle α\alpha : OM′=OMOM' = OM et MOM′^=\widehat{MOM'} ={}α \alpha, dans le sens donné.
  • Symétries, translation et rotation conservent les longueurs, les angles, les aires, l’alignement et le parallélisme.
  • Symétrique de (x;y)(x ; y) : (−x;−y)(-x ; -y) par rapport à l’origine, (x;−y)(x ; -y) par rapport à l’axe des abscisses, (−x;y)(-x ; y) par rapport à l’axe des ordonnées.
  • Rosace de nn motifs identiques régulièrement répartis : une rotation d’angle 360∘÷n360^\circ \div n.

Questions fréquentes

  1. 1.Quelle est la différence entre la symétrie axiale et la symétrie centrale ?+
    Rép. :La symétrie axiale se fait par rapport à une droite, l’axe : elle retourne la figure comme un pliage, et l’axe est la médiatrice du segment qui joint un point à son image. La symétrie centrale se fait par rapport à un point, le centre : elle fait faire un demi-tour à la figure, et le centre est le milieu du segment qui joint un point à son image.
  2. 2.Comment construire le symétrique d’un point ?+
    Rép. :Par rapport à une droite (d)(d) : trace la perpendiculaire à (d)(d) qui passe par le point, et place l’image à la même distance de (d)(d), de l’autre côté. Par rapport à un point OO : trace la droite qui joint le point à OO, et place l’image à la même distance de OO, de l’autre côté. Sur un quadrillage, compte les carreaux.
  3. 3.Qu’est-ce qu’une translation ?+
    Rép. :Une transformation qui fait glisser une figure, sans la tourner ni la retourner : tous les points font le même déplacement, dans la même direction, dans le même sens et sur la même longueur. La translation qui transforme AA en BB déplace chaque point comme AA est déplacé jusqu’à BB. Dans une frise, le motif est répété par une translation.
  4. 4.Qu’est-ce qu’une rotation ?+
    Rép. :Une transformation qui fait tourner une figure autour d’un point fixe, le centre, d’un angle donné, dans un sens donné : le sens des aiguilles d’une montre ou le sens inverse. Chaque point reste à la même distance du centre. Une rotation de 180∘180^\circ est une symétrie centrale. Pour une rosace de nn motifs identiques, l’angle est 360∘÷n360^\circ \div n.
  5. 5.Qu’est-ce qu’un axe de symétrie et un centre de symétrie ?+
    Rép. :Une droite est un axe de symétrie d’une figure si la figure est sa propre image par la symétrie d’axe cette droite : un rectangle qui n’est pas un carré en a deux, un carré quatre, un triangle équilatéral trois. Un point est un centre de symétrie si la figure est sa propre image par la symétrie de centre ce point : le parallélogramme a pour centre de symétrie le point d’intersection de ses diagonales.
  6. 6.Qu’est-ce qu’une transformation conserve ?+
    Rép. :Les symétries, la translation et la rotation conservent les longueurs, les angles, les aires, l’alignement et le parallélisme : la figure et son image sont superposables. L’homothétie conserve les angles mais multiplie les longueurs par son rapport, sans son signe, et les aires par le carré de ce rapport.
  7. 7.Les vecteurs tombent-ils au brevet avant 2029 ?+
    Rép. :Non. Les vecteurs arrivent avec le programme de 3e appliqué à la rentrée 2028, pour le brevet 2029. Le programme publié en 2026, qui sera celui du brevet 2029, appelle aussi la symétrie centrale « demi-tour » et ne nomme plus la rotation. Pour les brevets de 2027 et de 2028, aucune connaissance n’est attendue sur les vecteurs, qui ne seront demandés qu’en 2029.
  8. 8.Les transformations, c’est en quelle classe ?+
    Rép. :D’après les repères annuels de progression du cycle 4, la symétrie axiale, vue à l’école primaire et en 6e, est suivie en 5e par la symétrie centrale ; la translation arrive en 4e, la rotation et l’homothétie en 3e. Dans chaque classe, on reconnaît ces transformations dans des frises, des pavages et des rosaces.

Dernier exercice.

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