Le théorème de Pythagore : cours 4ème
En 4ème, tu découvres le théorème de Pythagore. Il te permet de calculer des longueurs dans un triangle rectangle.
- Connaitre le théorème de Pythagore
- Calculer l'hypoténuse ou un autre côté
- Reconnaitre un triangle rectangle avec la réciproque
1. Le théorème
Dans un triangle rectangle, le carré de l'hypoténuse est égal à la somme des carrés des deux autres côtés.
Si ABC rectangle en A : BC2 = AB2 + AC2
L'hypoténuse est le plus grand côté, face a l'angle droit.
2. Calculer l'hypoténuse
Rectangle en A. AB = 3, AC = 4.
BC2 = 9 + 16 = 25, BC = 5 cm
3. Calculer un autre côté
Rectangle en A. BC = 10, AC = 6.
AB2 = 100 - 36 = 64, AB = 8 cm
4. La réciproque
- Trouve le plus grand côté
- Calcule son carré
- Compare avec la somme des carrés des deux autres
- Si égal = rectangle, sinon non
Cotes : 5, 12, 13.
132 = 169 et 52+122 = 169. Egal => rectangle
5. A retenir
| Situation | Formule |
|---|---|
| Hypotenuse | BC = racine(AB2+AC2) |
| Cote | AB = racine(BC2-AC2) |
| Vérifier rectangle | Grand cote2 = somme des carrés ? |
Fiche à imprimer : Théorème de Pythagore (4e)
En complément de la leçon, cette fiche de révision propose des exercices gradués sur le théorème de Pythagore et sa réciproque en 4e : calcul de longueurs, démonstrations et problèmes concrets.
Exercice 1 — Calculer une longueur (Facile)
Dans chaque cas, complète l'égalité de Pythagore puis calcule la longueur demandée.
| Situation | Travail demandé | Réponse |
|---|---|---|
| Triangle ABC rectangle en A avec AB = 6 cm et AC = 8 cm | Calculer BC. | ………………………………………… |
| Triangle DEF rectangle en E avec DF = 13 cm et DE = 5 cm | Calculer EF. | ………………………………………… |
| Triangle GHI rectangle en H avec GH = 1,2 m et GI = 2 m | Calculer HI. | ………………………………………… |
Exercice 2 — Vrai ou faux ? (Facile)
Indique si chaque affirmation est vraie ou fausse, puis justifie.
- Dans un triangle rectangle, l'hypoténuse est toujours le plus long côté.
Vrai ou faux : ______…………………………………………
- Si AB² = AC² + BC², alors le triangle ABC est rectangle en C.
Vrai ou faux : ______…………………………………………
- Si un triangle a pour côtés 5 cm, 6 cm et 7 cm, on peut utiliser directement le théorème de Pythagore pour calculer une nouvelle longueur.
Vrai ou faux : ______…………………………………………
- Si on connaît les deux côtés de l'angle droit d'un triangle rectangle, on peut calculer l'hypoténuse.
Vrai ou faux : ______…………………………………………
Exercice 3 — Démontrer si un triangle est rectangle (Moyen)
Dans chaque cas, rédige une démonstration complète en utilisant la réciproque du théorème de Pythagore.
- Triangle MNP tel que MN = 7 cm, NP = 24 cm et MP = 25 cm.
…………………………………………
- Triangle UVW tel que UV = 6 cm, UW = 8 cm et VW = 11 cm.
…………………………………………
Exercice 4 — Problèmes de géométrie (Moyen)
- Un rectangle mesure 9 cm de largeur et 12 cm de longueur. Calcule la longueur de sa diagonale.
…………………………………………
- Une échelle est posée contre un mur vertical. Le pied de l'échelle se trouve à 2,4 m du mur et le haut de l'échelle atteint une fenêtre située à 3,2 m du sol. Quelle est la longueur de l'échelle ?
…………………………………………
Exercice 5 — Construire un angle droit sur le terrain (Défi)
Un agent doit vérifier si deux bordures [AB] et [AC] d'un parterre sont perpendiculaires. Il mesure AB = 1,8 m, AC = 2,4 m et BC = 3,0 m.
- Le triangle ABC est-il rectangle ? Justifie par un calcul.
…………………………………………
- Que peux-tu conclure sur les bordures [AB] et [AC] ?______
- Explique en une phrase pourquoi cette méthode permet de vérifier un angle droit sur le terrain.
…………………………………………
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Fiche à imprimer : Théorème de Pythagore (4e, cycle 4)
En appui de la leçon, voici une fiche d'exercices à imprimer dédiée à « Théorème de Pythagore (4e, cycle 4) » (4E), organisée en activités de difficulté croissante.
Exercice 1 — Reconnaître la bonne situation (Facile)
Pour chaque cas, indique si le théorème de Pythagore peut être utilisé. Si oui, écris l'égalité adaptée avec les lettres du triangle.
- Le triangle ABC est rectangle en A.
Peut-on utiliser le théorème ? ______
Égalité : ______ - Le triangle DEF est rectangle en E.
Peut-on utiliser le théorème ? ______
Égalité : ______ - Le triangle GHI n'est pas rectangle.
Peut-on utiliser le théorème ? ______
Égalité : ______ - Le triangle JKL est rectangle en K.
Peut-on utiliser le théorème ? ______
Égalité : ______
Exercice 2 — Calculer une longueur (Moyen)
Dans chaque cas, rédige les étapes du calcul. Donne la longueur demandée.
| Cas | Données | Longueur à calculer |
|---|---|---|
| 1 | Le triangle KLN est rectangle en L, avec KL = 9 cm et LN = 12 cm. | KN |
| 2 | Le triangle RST est rectangle en S, avec RT = 15 cm et RS = 9 cm. | ST |
| 3 | Le triangle MNP est rectangle en N, avec MP = 10 cm et MN = 6 cm. | NP |
…………………………………………
Exercice 3 — Vrai ou faux ? Justifie (Moyen)
Pour chaque affirmation, écris vrai ou faux puis explique en une ou deux phrases.
- Dans tout triangle, le carré du plus grand côté est égal à la somme des carrés des deux autres côtés. ______
- Si un triangle est rectangle en A, alors le côté opposé à A est l'hypoténuse. ______
- Dans un rectangle de longueur 8 cm et de largeur 6 cm, la diagonale mesure 10 cm. ______
- Si l'hypoténuse d'un triangle rectangle mesure 10 cm et un côté de l'angle droit mesure 8 cm, alors l'autre côté mesure 6 cm. ______
…………………………………………
Exercice 4 — Problèmes de géométrie (Défi)
Lis chaque situation, choisis la bonne figure, puis rédige une solution complète.
- Un écran rectangulaire a une largeur de 48 cm et une hauteur de 36 cm. Quelle est la longueur de sa diagonale ?
- Une échelle de 6,5 m est posée contre un mur. Le pied de l'échelle se trouve à 2,5 m du mur. À quelle hauteur l'échelle atteint-elle le mur ?
- Un parc rectangulaire mesure 30 m sur 16 m. Un chemin rectiligne relie un coin du parc au coin opposé, puis se prolonge de 9 m en ligne droite à l'extérieur du parc. Quelle est la longueur totale du trajet ?
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Adrien Tessier
Adrien Tessier enseigne les mathématiques au collège depuis 2014. Diplômé d'un master MEEF mathématiques à l'université Claude-Bernard Lyon 1 (INSPÉ de Lyon), il intervient principalement sur les niveaux cycle 4 (5e, 4e, 3e) et accompagne chaque année plusieurs classes de brevet.
Il s'est spécialisé dans la pédagogie progressive autour du calcul littéral, du théorème de Pythagore, du théorème de Thalès et de la trigonométrie. Sur Maths collège, il rédige les cours détaillés, les exercices corrigés et les fiches méthode destinés aux élèves de 4e et 3e.
Son objectif : rendre les notions accessibles sans les simplifier à l'excès, avec des exemples concrets et des étapes de raisonnement clairement balisées.
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