Chapitre 11 — Mathématiques S4

Le théorème de Pythagore

4 périodes et 6 périodes

1Le théorème de Pythagore

Activité de découverte

11.1 — Activité : Un puzzle pour démontrer🔍
Activité 11.1

Cours

Si ABC est un triangle rectangle en A, alors $$\text{BC}^2 = \text{AB}^2 + \text{AC}^2$$

Autrement dit, « dans un triangle rectangle, le carré de l'hypoténuse est égal à la somme des carrés des deux autres côtés ».

Démonstration

Il existe plusieurs centaines de démonstrations du théorème de Pythagore. Plusieurs d'entre elles sont des démonstrations graphiques, basées sur des découpages des carrés construits sur les côtés du triangle. Le puzzle de l'activité 11.1 en est une illustration.

Exercices

11.2 — Méthode : Calculer la longueur de l'hypoténuse🔍
Méthode 11.2
11.3 — Appliquer le théorème de Pythagore🔍
Exercice 11.3
11.4 — La diagonale du parc🔍
Exercice 11.4
11.5 — Les diagonales des écrans🔍
Exercice 11.5
11.6 — Course en diagonale🔍
Exercice 11.6
11.7 — Construire des longueurs données (6p)🔍
Exercice 11.7
11.8 — La spirale de Theodorus (6p)🔍
Exercice 11.8
11.9 — Méthode : Calculer un côté autre que l'hypoténuse🔍
Méthode 11.9
11.10 — Calculer une longueur🔍
Exercice 11.10
11.11 — Des affiches🔍
Exercice 11.11
11.12 — Une échelle🔍
Exercice 11.12
11.13 — Calculs de longueurs (6p)🔍
Exercice 11.13

2Réciproque et contraposée du théorème de Pythagore

Cours

Si dans un triangle ABC, $\text{BC}^2 = \text{AB}^2 + \text{AC}^2$, alors ce triangle est rectangle en A.

Remarques
  • La réciproque d'une implication « si A alors B » est l'implication « si B alors A ». Quand une implication est vraie, sa réciproque ne l'est pas nécessairement.
  • La réciproque du théorème de Pythagore permet de prouver qu'un triangle dont on connaît les mesures des côtés est rectangle.

Si dans un triangle ABC, $\text{BC}^2 \neq \text{AB}^2 + \text{AC}^2$, alors ce triangle n'est pas rectangle en A.

Remarques
  • La contraposée d'une implication « si A alors B » est l'implication « si non B alors non A ». Quand une implication est vraie, sa contraposée l'est aussi.
  • La contraposée du théorème de Pythagore permet de prouver qu'un triangle dont on connaît les mesures des côtés n'est pas rectangle.

Exercices

11.14 — Méthode : Vérifier qu'un triangle est rectangle🔍
Méthode 11.14
11.15 — Vérifier des triangles rectangles🔍
Exercice 11.15
11.16 — Trois triangles rectangles🔍
Exercice 11.16
11.17 — Une bonne équerre ?🔍
Exercice 11.17
11.18 — Implication, réciproque et contraposée🔍
Exercice 11.18
11.19 — Méthode : Utiliser la contraposée ou la réciproque🔍
Méthode 11.19
11.20 — Réciproque ou contraposée ?🔍
Exercice 11.20
11.21 — Conjecture et démonstration🔍
Exercice 11.21
11.22 — Rectangle ou non rectangle ?🔍
Exercice 11.22
11.23 — La corde à 13 nœuds🔍
Exercice 11.23

3Exercices de synthèse et extensions

Synthèse et extensions

11.24 — Approcher le périmètre d'un cercle (6p)🔍
Exercice 11.24
11.25 — Triplets pythagoriciens (6p)🔍
Exercice 11.25
11.26 — Construire des triplets pythagoriciens (6p)🔍
Exercice 11.26
11.27 — La lunule d'Hippocrate (6p)🔍
Exercice 11.27
11.28 — L'arbre de Pythagore (6p)🔍
Exercice 11.28

4Exercices de révision

Révision

11.29🔍
Exercice 11.29
11.30🔍
Exercice 11.30
11.31 (6p)🔍
Exercice 11.31
11.32🔍
Exercice 11.32
11.33 (6p)🔍
Exercice 11.33