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Banque de problèmes du RMT

ud339-fr

centre

Frises

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Rallye: 20.F.17 ; catégories: 8, 9, 10 ; domaine: GP
Familles:

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Résumé

Dénombrer le nombre de carrés, d'hexagones et d'octogones dans une frise formées d'assemblages de polygones réguliers.

Enoncé

Tâche de résolution et savoirs mobilisés

Analyse a priori

- Comprendre comment se construit chacune des deux frises en reconnaissant un motif répété (qui permet de « paver » la frise).

- Pour la frise de Paul, il faut ajouter 2 carrés (au début ou à la fin) aux 3 carrés contenus dans le motif répété de la figure ci-contre : le nombre de carrés est donc du genre 3n + 2.

(On peut aussi, sans compter les motifs répétés, voir qu’il manque un carré à droite et que le nombre de carrés vaut un de moins qu’un multiple de 3.)

un exemple de motif répété de la frise de Paul


- Pour la frise de Jules le motif répété est composé de 4 carrés. En choisissant celui de la figure ci-contre il faut ajouter un carré à gauche. Le nombre de carrés est donc égal à 4m + 1

un exemple de motif répété de frise de Jules :


- On obtient ainsi les deux suites de nombres suivantes :

- En déduire que le motif principal de la frise de Paul se répète 9 fois (29 = 9 x 3 + 2)

Comme le motif principal contient 3 octogones et qu’il faut ajouter un octogone supplémentaire (au début ou à la fin), on obtient : 9 x 3 + 1 = 28 octogones.

- En déduire que le motif principal de la frise de Jules se répète 7 fois (29 = 7 x 4 + 1) et qu’à la fin, il n’y a plus d’hexagones à dessiner. Vu que dans chaque motif, il y a 3 hexagones, le nombre d’hexagones est égal à 7 x 3 = 21.

Notions mathématiques

frise, isométrie, addition, multiple

Résultats

20.F.17

Points attribués sur 90 copies de 16 sections:

Catégorie01234Nb. de classesMoyenne
Cat 826 (54%)7 (15%)0 (0%)4 (8%)11 (23%)481.31
Cat 912 (44%)4 (15%)3 (11%)2 (7%)6 (22%)271.48
Cat 105 (33%)4 (27%)1 (7%)2 (13%)3 (20%)151.6
Total43 (48%)15 (17%)4 (4%)8 (9%)20 (22%)901.41
Rappel: Le problème est résolu dans les conditions particulières du RMT: classe entière, élèves en autonomie complète, 5 à 7 problèmes à résoudre, une seule feuille de réponses par problème.

Selon les critères déterminés lors de l’analyse a priori :