Rectangle - Définition

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Introduction

Un rectangle.

En géométrie, un rectangle est un quadrilatère dont les quatre angles sont des angles droits.

Propriétés

Un quadrilatère est une figure plane constituée de quatre points (appelés sommets) et de quatre segments (ou côtés) liant ces sommets deux à deux de manière à délimiter un contour fermé.

Définition — Un rectangle est un quadrilatère qui possède quatre angles droits.

Propriétés caractéristiques

Un rectangle, ses deux diagonales et un angle droit codé.
Deux pavages utilisant des rectangles.
 
Deux pavages utilisant des rectangles.
Deux pavages utilisant des rectangles.

Différentes propriétés caractéristiques permettent d'affirmer qu'un quadrilatère est un rectangle.

Si un quadrilatère possède trois angles droits, alors il est un rectangle.

Un parallélogramme est un rectangle si l'une des propriétés suivantes est vérifiée :

  • il possède deux côtés consécutifs perpendiculaires (autrement dit : il possède un angle droit) ;
  • ses diagonales ont la même longueur.

Les côtés opposés d'un rectangle sont parallèles et de même longueur; ses diagonales sont de même longueur et se coupent en leur milieu.

Le rectangle possède deux axes de symétrie, qui sont les médiatrices de ses côtés. Il possède également un centre de symétrie, l'intersection de ses diagonales.

Les diagonales étant de même longueur et sécantes en leur milieu O, les quatre sommets du rectangle sont équidistants de O, ce qui signifie qu'il existe un cercle de centre O passant par ces quatre sommets, appelé cercle circonscrit au rectangle, qui est lui-même dit inscrit dans ce cercle.

Quel que soit un rectangle, il peut servir à constituer un pavage du plan. Cela signifie qu'il est possible, avec des rectangles identiques, de recouvrir tout le plan sans superposer deux rectangles. Des droites perpendiculaires partagent le plan en zones rectangulaires.

Mesures

Ce rectangle a pour largeur 4 et pour longueur 5. Son périmètre est égal à 18 et son aire à 20.
Périmètre 2 × (a + b)
Aire a × b
Diagonale \sqrt{a^2+b^2}

Les côtés d'un rectangle étant deux à deux de même longueur a et b, il est d'usage d'appeler dimensions du rectangle ces deux nombres. Le plus grand est la longueur du rectangle, le plus petit sa largeur.

Un rectangle de côtés a et b possède une aire égale à a × b, et un périmètre de 2 × (a + b). La somme a + b est parfois appelée demi-périmètre du rectangle.

L'application du théorème de Pythagore permet de constater que les diagonales du rectangle sont égales et mesurent \sqrt{a^2+b^2}.

Ces mesures sont résumées dans le tableau ci-contre.

Deux rectangles qui ont même longueur a et même largeur b sont isométriques. Cela signifie qu'ils sont superposables : l'un des deux peut être transformé en l'autre par une succession de translations, rotations ou retournements. Le quotient ab est appelé format du rectangle. Tous les rectangles de formats égaux sont semblables : il existe un agrandissement (ou une réduction) permettant de passer de l'un à l'autre. Autrement dit, ils ont « la même forme ». Comme la longueur est supérieure ou égale à la largeur, le format est un nombre supérieur ou égal à 1. Un format égal à 1 est caractéristique d'un carré. Plus le format est grand, plus le rectangle est « allongé ».

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