4eMathématiquesCycle 4
Le théorème de Pythagore · 4e
Un triangle dont les côtés mesurent 3 cm, 4 cm et 5 cm est forcément rectangle. Pourquoi ? Parce que 3² + 4² = 9 + 16 = 25 = 5². Le théorème de Pythagore relie les trois côtés d’un triangle rectangle et permet de calculer une longueur sans la mesurer.
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L’essentiel à retenir
- L’hypoténuse est le côté opposé à l’angle droit, le plus long.
- ABC rectangle en A ⟹ BC² = AB² + AC².
- Pour l’hypoténuse, on additionne les carrés ; pour un autre côté, on soustrait.
- On termine avec la racine carrée (touche √).
- La réciproque sert à prouver qu’un triangle est rectangle.
La fiche de la leçon
Programme : Cycle 4 · Espace et géométrie · Théorème de Pythagore et sa réciproque
L’hypoténuse
Dans un triangle rectangle, l’hypoténuse est le côté opposé à l’angle droit. C’est toujours le plus long des trois côtés.
- Si ABC est rectangle en A, l’hypoténuse est [BC].
Le théorème
Si un triangle est rectangle, alors le carré de la longueur de l’hypoténuse est égal à la somme des carrés des longueurs des deux autres côtés.
- ABC rectangle en A : BC² = AB² + AC².
- MNP rectangle en M : NP² = MN² + MP².
Calculer l’hypoténuse
- ABC est rectangle en A, avec AB = 3 cm et AC = 4 cm.
- D’après le théorème de Pythagore : BC² = AB² + AC² = 3² + 4² = 9 + 16 = 25.
- Donc BC = √25 = 5 cm.
- Si le résultat n’est pas un carré parfait, on donne une valeur approchée avec la touche √ : si BC² = 13, BC = √13 ≈ 3,6 cm.
Calculer un côté de l’angle droit
- EFG est rectangle en E, avec FG = 13 cm (l’hypoténuse) et EF = 5 cm.
- FG² = EF² + EG², donc EG² = FG² − EF² = 169 − 25 = 144.
- Donc EG = √144 = 12 cm.
- On soustrait : l’hypoténuse au carré moins le côté connu au carré.
La réciproque : prouver qu’un triangle est rectangle
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, et l’angle droit est en face du plus grand côté.
- Triangle de côtés 6 cm, 8 cm et 10 cm : 10² = 100 et 6² + 8² = 36 + 64 = 100. Les deux résultats sont égaux : le triangle est rectangle.
- Si les deux résultats sont différents, le triangle n’est pas rectangle : avec 4 cm, 5 cm et 6 cm, 6² = 36 mais 4² + 5² = 41.
Les pièges à éviter
- Additionner les longueurs au lieu des carrés : BC n’est pas égal à AB + AC.
- Oublier la racine carrée à la fin : si BC² = 25, BC vaut 5 et non 25.
- Additionner les carrés alors qu’on cherche un côté de l’angle droit : il faut soustraire du carré de l’hypoténuse.
- Utiliser la réciproque sans prendre le plus grand côté : c’est toujours son carré qu’on compare à la somme des deux autres.
Mini-quiz : es-tu prêt pour le contrôle ?
Touche la bonne réponse.
Comment s’appelle le côté opposé à l’angle droit dans un triangle rectangle ?
ABC est rectangle en A, AB = 3 cm et AC = 4 cm. Combien mesure BC ?
EFG est rectangle en E, FG = 13 cm et EF = 5 cm. Combien mesure EG ?
MNP est rectangle en M. Quelle égalité donne le théorème de Pythagore ?
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Pas besoin de cahier : le parent lit la question, l’enfant répond à voix haute.
- Comment s’appelle le côté opposé à l’angle droit ?
- L’hypoténuse.
- ABC est rectangle en A. Quelle égalité donne Pythagore ?
- BC² = AB² + AC².
- Les côtés de l’angle droit mesurent 3 et 4. Combien mesure l’hypoténuse ?
- 5.
- BC² = 49. Combien vaut BC ?
- 7.
- Quel théorème utilise-t-on pour prouver qu’un triangle est rectangle ?
- La réciproque du théorème de Pythagore.
- Un triangle de côtés 6, 8 et 10 est-il rectangle ?
- Oui, car 36 + 64 = 100.
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