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Leçon • geometrie

Le théorème de Pythagore

30 min
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Objectifs de la leçon

  • 1Énoncer le théorème de Pythagore
  • 2Calculer la longueur de l'hypoténuse
  • 3Calculer la longueur d'un côté de l'angle droit
  • 4Utiliser la réciproque pour prouver qu'un triangle est rectangle

Comment calculer une distance qu'on ne peut pas mesurer directement ? Le théorème de Pythagore est l'un des plus célèbres et utiles de l'histoire des maths ! 📐 Ce théorème, connu depuis plus de 2500 ans, est utilisé partout : en architecture, en navigation, dans les jeux vidéo... Comment trouver une longueur dans un triangle rectangle ?

1L'hypoténuse

Dans un triangle rectangle, le côté le plus long est appelé l'**hypoténuse**. C'est le côté **opposé à l'angle droit** (il ne touche pas l'angle droit).

Hypoténuse

Côté le plus long du triangle rectangle, opposé à l'angle droit

2Le théorème de Pythagore

**Énoncé :** Si un triangle est **rectangle**, alors le carré de l'hypoténuse est égal à la somme des carrés des deux autres côtés. **En formule :** Si ABC est un triangle rectangle en A, alors : $$BC^2 = AB^2 + AC^2$$ où BC est l'hypoténuse (opposée à l'angle droit en A).

Théorème de Pythagore

Dans un triangle rectangle : hypoténuse² = côté₁² + côté₂²

3Calculer l'hypoténuse

**Méthode pour trouver l'hypoténuse :** 1. Identifier les deux côtés de l'angle droit 2. Calculer la somme de leurs carrés 3. Prendre la racine carrée **Exemple :** Triangle rectangle avec côtés 3 cm et 4 cm $$BC^2 = 3^2 + 4^2 = 9 + 16 = 25$$ $$BC = \sqrt{25} = 5 \text{ cm}$$

4Calculer un côté de l'angle droit

**Méthode pour trouver un côté de l'angle droit :** Si on connaît l'hypoténuse BC et un côté AB : $$AC^2 = BC^2 - AB^2$$ $$AC = \sqrt{BC^2 - AB^2}$$ **Exemple :** BC = 13 cm, AB = 5 cm $$AC^2 = 13^2 - 5^2 = 169 - 25 = 144$$ $$AC = \sqrt{144} = 12 \text{ cm}$$

Attention au sens !

Hypoténuse : on ADDITIONNE les carrés | Côté de l'angle droit : on SOUSTRAIT

5La réciproque de Pythagore

**Réciproque :** Si dans un triangle, le carré du plus grand côté est égal à la somme des carrés des deux autres côtés, alors ce triangle est **rectangle**. **Utilisation :** Pour prouver qu'un triangle est rectangle. **Méthode :** 1. Identifier le plus grand côté 2. Calculer son carré 3. Calculer la somme des carrés des deux autres 4. Comparer : si égaux → rectangle

Réciproque

Si grand² = petit₁² + petit₂² → Triangle RECTANGLE

Exemples résolus

Calculer l'hypoténuse

ABC est un triangle rectangle en A avec AB = 6 cm et AC = 8 cm. Calcule BC.

1
J'identifie l'hypoténuse

BC est l'hypoténuse (opposée à l'angle droit en A)

2
J'applique Pythagore

3
Je conclus

Solution : BC = **10 cm**

Le triplet (6, 8, 10) est un triplet pythagoricien célèbre !

Prouver qu'un triangle est rectangle

Un triangle a pour côtés 5 cm, 12 cm et 13 cm. Est-il rectangle ?

1
J'identifie le plus grand côté

Le plus grand côté est 13 cm

2
Je calcule le carré du plus grand

3
Je calcule la somme des carrés des deux autres

4
Je compare

$169 = 169$ ✓

Solution : Comme $13^2 = 5^2 + 12^2$, d'après la réciproque de Pythagore, le triangle est **rectangle**.

À retenir

  • Hypoténuse = plus grand côté, opposé à l'angle droit
  • Théorème : hypoténuse² = côté₁² + côté₂²
  • Pour l'hypoténuse : additionner puis racine carrée
  • Pour un côté de l'angle droit : soustraire puis racine carrée
  • Réciproque : permet de prouver qu'un triangle est rectangle

Erreurs à éviter

  • Additionner au lieu de soustraire (ou inversement)
  • Oublier de prendre la racine carrée
  • Se tromper sur l'hypoténuse

Pour aller plus loin

  • Le mathématicien grec Pythagore vivait au 6ème siècle avant J.-C. Ce théorème était déjà connu des Babyloniens 1000 ans avant lui !
  • Calculer une distance à vol d'oiseau
  • Vérifier qu'un angle est droit en construction
  • Créer des angles droits avec une corde (3-4-5)
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