Géométrie

Les théorèmes du triangle rectangle, expliqués pas à pas puis mis en pratique.

Niveau 4ᵉ · 3ᵉ — tout fonctionne hors connexion. v2.2

Pythagore
c² = a² + b²
Le point de départ

Un triangle rectangle, c'est quoi ?

90°

Un triangle rectangle est un triangle qui possède un angle droit, c'est-à-dire un angle qui mesure exactement 90°. On le repère au petit carré dessiné dans le coin.

Un angle droit, c'est le coin d'une feuille de papier, d'une porte ou d'un carreau de ton cahier. Si tu peux y glisser l'équerre, c'est un angle droit.

Sans angle droit, pas de Pythagore. C'est la première chose à vérifier avant tout calcul.

Le vocabulaire

Les trois côtés portent un nom

a b c hypoténuse

Les deux côtés qui forment l'angle droit sont les côtés de l'angle droit : on les note a et b.

Le troisième côté, celui qui est en face de l'angle droit, s'appelle l'hypoténuse. On le note c.

Deux repères infaillibles : l'hypoténuse est le côté opposé à l'angle droit, et c'est toujours le plus long des trois.
Entraînement de l'œil

À toi : où est l'hypoténuse ?

Le triangle n'est pas toujours posé du même côté. Clique sur l'hypoténuse de chacun de ces trois triangles.

Cherche d'abord le petit carré de l'angle droit, puis regarde le côté qui lui fait face : c'est l'hypoténuse, où qu'elle soit sur le dessin.
L'idée de Pythagore

Un carré posé sur chaque côté

a² b² c²

Il y a 2 500 ans, Pythagore a eu cette idée : construire un carré sur chaque côté du triangle.

Chaque carré a une aire. Celui du côté a a pour aire a², c'est-à-dire a × a. Même chose pour b² et pour c².

« a² » se lit « a au carré ». Ce n'est pas a × 2, mais bien a × a. Pour a = 5, a² = 5 × 5 = 25.
La découverte

Les deux petits carrés remplissent le grand

9 16 25 3 4 5
9 + 16 = 25 ✓

Avec un triangle de côtés 3 et 4, compte les carreaux : le carré bleu en contient 9, le turquoise 16. Ensemble, ils font 25… exactement l'aire du grand carré orange, dont le côté mesure 5.

Ce n'est pas un hasard : cela marche pour tous les triangles rectangles. C'est le théorème de Pythagore.

À manipuler

Essaie avec tes propres valeurs

Déplace les curseurs : quelles que soient les longueurs, l'égalité reste vraie.

L'aire du carré orange est toujours la somme des deux autres.

Premier calcul

Trouver l'hypoténuse

Tu connais les deux côtés de l'angle droit et tu cherches le plus long côté. Tu appliques la formule telle quelle.

Exemple : a = 6 cm et b = 8 cm

c² = a² + b²
c² = 6² + 8² = 36 + 64
c² = 100
c = √100 = 10 cm
Le symbole √ (racine carrée) répond à la question : « quel nombre, multiplié par lui-même, donne 100 ? » Réponse : 10, car 10 × 10 = 100. À la calculatrice, c'est la touche √.

Le résultat tombe rarement rond : si c² = 30, alors c = √30 ≈ 5,5 cm. On arrondit en général au dixième.

Deuxième calcul

Trouver un côté de l'angle droit

Cette fois tu connais l'hypoténuse et un seul petit côté. La somme devient une soustraction.

Exemple : c = 13 cm (hypoténuse) et a = 5 cm

c² = a² + b²  →  b² = c² − a²
b² = 13² − 5² = 169 − 25
b² = 144
b = √144 = 12 cm
Le piège classique. On additionne toujours quand on cherche l'hypoténuse, on soustrait toujours quand on cherche un côté de l'angle droit. Repère bien qui est l'hypoténuse avant de choisir.

Vérification rapide : le côté trouvé doit être plus court que l'hypoténuse. Si ce n'est pas le cas, il y a une erreur.

Le théorème à l'envers

Savoir si un triangle est rectangle

On te donne les trois longueurs et on te demande si le triangle possède un angle droit. C'est la réciproque du théorème.

Exemple : 9 cm, 12 cm et 15 cm

Plus grand côté : 15 → ce serait l'hypoténuse
D'un côté : 15² = 225
De l'autre : 9² + 12² = 81 + 144 = 225
225 = 225 → le triangle est rectangle.
Si les deux résultats sont différents, le triangle n'est pas rectangle : c'est tout. Attention à bien repérer le plus grand côté avant de calculer.
C'est acquis

Tu sais faire

c² = a² + b²
Dans un triangle rectangle, le carré de l'hypoténuse est égal à la somme des carrés des deux autres côtés.

Tu connais a et b

Tu additionnes, puis racine carrée : c = √(a² + b²)

Tu connais c et un petit côté

Tu soustrais, puis racine carrée : a = √(c² − b²)

Tu connais les trois côtés

Tu compares c² et a² + b² pour savoir si l'angle droit existe.

Théorème de Pythagore — application d'entraînement pour le collège