Théorème de Pythagore et réciproque cours 4e

F.Gaudon

17 février 2005

Table des matières

1 Théorème de Pythagore
2 Réciproque du théorème de Pythagore

1 Théorème de Pythagore

Théorème :


Si un triangle est rectangle alors la somme des carrés des côtés de l’angle droit est égale au carré de l’hypoténuse.


PIC

Hypothèse :

ABC est un triangle rectangle en A.

Conclusion :

AB2 + AC2 = BC2.

Preuve :

admis

2 Réciproque du théorème de Pythagore

Théorème :


Si dans un triangle, le carré d’un côté est égal à la somme des carrés des deux autres côtés, alors ce triangle est rectangle et l’hypoténuse est le côté le plus long.


Hypothèse :

AB2 + AC2 = BC2

Conclusion :

ABC est un triangle rectangle.

PIC

Preuve :

Soit ABC un triangle tel que BC2 = AC2 + AB2. Soit EBC un triangle rectangle en E tel que EB = AB. Remarquons d’abord qu’un tel triangle EBC existe : en effet, d’après la propriété ”si un triangle a pour extrémités un diamètre d’un cercle et un point de ce cercle alors, ce triangle est rectangle en ce point”, il suffit de prendre E à l’intersection du cercle de diamètre [BC] et du cercle de centre B et de rayon AB (le rayon AB étant plus petit que BC, les deux cercles sont sécants).

EBC est un triangle rectangle en E donc d’après le théorème de Pythagore, on a BC2 = EB2 + EC2. Comme EB = AB on a donc BC2 = AB2 + EC2 et EC2 = BC2 - AB2. Mais de BC2 = AC2 + AB2 on déduit aussi AC2 = BC2 - AB2. Par conséquent, EC = AC. De EC = AC et de la propriété ”si un point est à égale distance des extrémités d’un segment, alors il appartient à la médiatrice de ce segment” on déduit que C appartient à la médiatrice du segment [AE]. De EB = AB on déduit de même que B apparatient à la médiatrice de [AE]. Par conséquent, la médiatrice de [AE] est la droite (BC) et les points A et E sont symétriques par rapport à (BC). La symétrie axiale conserve les angles donc l’angle BAC a même mesure que l’angle BEC c’est à 90º. Le triangle ABC est donc rectangle en A.

Exemple :

D’une part,

AB2 + AC2 = 32 + 42
AB2 + AC2 = 9 + 16
AB2 + AC2 = 25
D’autre part,
BC2 = 52
BC2 = 25
On constate que AB2 + AC2 = BC2. D’après la réciproque du théorème de Pythagore, le triangle ABC est donc rectangle en A.