Théorème de Pythagore et réciproque

3e Maths — calcul de longueurs • réciproque • distance • problèmes type Brevet.


Exercices PREMIUM — Pythagore & réciproque (3e • Brevet)

20 exercices progressifs : calculs de longueursréciproquediagonalesdistanceproblèmes Brevet.
Corrigés détaillés (méthode + rédaction).

Niveau 1 Niveau 2 Niveau 3 Brevet Corrigés
Consignes (à appliquer à chaque exercice)
  1. Écrire : « Le triangle … est rectangle en … »
  2. Nommer l’hypoténuse (côté opposé à l’angle droit).
  3. Écrire Pythagore avec les bonnes lettres.
  4. Calculer puis racine carrée.
  5. Conclusion avec l’unité + arrondi si demandé.

Astuce : on n’arrondit qu’à la fin.

Niveau 1 — Démarrage (1 à 6)
Exercice 1 — Hypoténuse

Dans un triangle rectangle, les côtés de l’angle droit mesurent \(5\) cm et \(12\) cm. Calculer l’hypoténuse.

Corrigé :

\[ h^2 = 5^2 + 12^2 = 25 + 144 = 169 \] \[ h = \sqrt{169} = 13 \] \[ \boxed{h = 13\ \text{cm}} \]
Exercice 2 — Côté de l’angle droit

Triangle rectangle : hypoténuse \(10\) cm, un côté \(6\) cm. Calculer l’autre côté.

\[ 10^2 = 6^2 + x^2 \Rightarrow x^2 = 100 - 36 = 64 \] \[ x = \sqrt{64} = 8 \] \[ \boxed{x = 8\ \text{cm}} \]
Exercice 3 — Diagonale d’un rectangle

Un rectangle mesure \(8\) cm sur \(15\) cm. Calculer sa diagonale.

\[ d^2 = 8^2 + 15^2 = 64 + 225 = 289 \] \[ d = \sqrt{289} = 17 \] \[ \boxed{d = 17\ \text{cm}} \]
Exercice 4 — Arrondi (au dixième)

Triangle rectangle : côtés \(7\) cm et \(9\) cm. Calculer l’hypoténuse au dixième.

\[ h^2 = 7^2 + 9^2 = 49 + 81 = 130 \] \[ h = \sqrt{130} \approx 11{,}401 \] \[ \boxed{h \approx 11{,}4\ \text{cm}} \]
Exercice 5 — Unités

Hypoténuse \(2\) m, un côté \(120\) cm. Calculer l’autre côté.

On convertit : \(120\ \text{cm} = 1{,}2\ \text{m}\).

\[ 2^2 = 1{,}2^2 + x^2 \Rightarrow x^2 = 4 - 1{,}44 = 2{,}56 \] \[ x = \sqrt{2{,}56} = 1{,}6 \] \[ \boxed{x = 1{,}6\ \text{m}} \]
Exercice 6 — Hypoténuse (valeur exacte)

Triangle rectangle : côtés \(3\) cm et \(4\) cm. Calculer l’hypoténuse.

\[ h^2 = 3^2 + 4^2 = 9 + 16 = 25 \Rightarrow h = 5 \] \[ \boxed{h = 5\ \text{cm}} \]
Niveau 2 — Réciproque & situations (7 à 14)
Exercice 7 — Réciproque (classique)

Un triangle a pour côtés \(6\) cm, \(8\) cm et \(10\) cm. Est-il rectangle ? Justifier.

Plus grand côté : \(10\).

\[ 6^2 + 8^2 = 36 + 64 = 100 \qquad 10^2 = 100 \] \[ 6^2 + 8^2 = 10^2 \Rightarrow \boxed{\text{triangle rectangle}} \]
Exercice 8 — Réciproque (non rectangle)

Un triangle a pour côtés \(7\) cm, \(8\) cm et \(12\) cm. Est-il rectangle ?

Plus grand côté : \(12\).

\[ 7^2 + 8^2 = 49 + 64 = 113 \qquad 12^2 = 144 \] \[ 113 \ne 144 \Rightarrow \boxed{\text{triangle non rectangle}} \]
Exercice 9 — Diagonale d’un terrain

Un terrain rectangulaire mesure \(24\) m sur \(10\) m. Calculer la diagonale.

\[ d^2 = 24^2 + 10^2 = 576 + 100 = 676 \] \[ d = \sqrt{676} = 26 \] \[ \boxed{d = 26\ \text{m}} \]
Exercice 10 — Échelle (arrondi au centième)

Une échelle de \(4\) m est à \(1{,}5\) m du mur. Hauteur atteinte ? (au centième)

\[ 4^2 = 1{,}5^2 + h^2 \Rightarrow h^2 = 16 - 2{,}25 = 13{,}75 \] \[ h = \sqrt{13{,}75} \approx 3{,}708\Rightarrow \boxed{h \approx 3{,}71\ \text{m}} \]
Exercice 11 — Distance (repère)

Dans un repère : \(A(-2;3)\) et \(B(4;-1)\). Calculer \(AB\).

\[ \Delta x = 4-(-2)=6,\quad \Delta y = -1-3=-4 \] \[ AB = \sqrt{6^2 + (-4)^2}=\sqrt{36+16}=\sqrt{52}=2\sqrt{13} \] \[ \boxed{AB = 2\sqrt{13}} \]
Exercice 12 — Distance (valeur approchée)

Avec l’exercice 11, donner une valeur approchée de \(AB\) au dixième.

\[ AB = 2\sqrt{13} \approx 2\times 3{,}606 = 7{,}212 \] \[ \boxed{AB \approx 7{,}2} \]
Exercice 13 — Réciproque (décimaux exacts)

Un triangle a pour côtés \(4{,}5\) cm, \(6\) cm et \(7{,}5\) cm. Est-il rectangle ?

Plus grand côté : \(7{,}5\).

\[ 4{,}5^2 + 6^2 = 20{,}25 + 36 = 56{,}25 \qquad 7{,}5^2 = 56{,}25 \] \[ \boxed{\text{triangle rectangle}} \]
Exercice 14 — Unités (mm / cm)

Hypoténuse \(130\) mm, un côté \(5\) cm. Calculer l’autre côté.

On convertit : \(130\ \text{mm} = 13\ \text{cm}\).

\[ 13^2 = 5^2 + x^2 \Rightarrow x^2 = 169 - 25 = 144 \] \[ x = \sqrt{144} = 12 \] \[ \boxed{x = 12\ \text{cm}} \]
Niveau 3 — Problèmes type Brevet (15 à 20)
Exercice 15 — Chemin le plus court

Une cour rectangulaire mesure \(30\) m sur \(16\) m. Un élève traverse la cour en ligne droite d’un coin à l’opposé. Quelle distance parcourt-il ?

\[ d^2 = 30^2 + 16^2 = 900 + 256 = 1156 \] \[ d = \sqrt{1156} = 34 \] \[ \boxed{d = 34\ \text{m}} \]
Exercice 16 — Triangle rectangle ? (justification complète)

Un triangle a pour côtés \(9\) cm, \(12\) cm et \(16\) cm. Est-il rectangle ?

Plus grand côté : \(16\).

\[ 9^2 + 12^2 = 81 + 144 = 225 \qquad 16^2 = 256 \] \[ 225 \ne 256 \Rightarrow \boxed{\text{triangle non rectangle}} \]
Exercice 17 — Hauteur d’un cerf-volant

Une corde de cerf-volant mesure \(50\) m. Le point d’attache au sol est à \(14\) m à l’horizontale sous le cerf-volant. Quelle est la hauteur du cerf-volant ? (au dixième)

\[ 50^2 = 14^2 + h^2 \Rightarrow h^2 = 2500 - 196 = 2304 \] \[ h = \sqrt{2304} = 48 \] \[ \boxed{h = 48\ \text{m}} \]
Exercice 18 — Distance en ville (repère)

Sur un plan, \(A(2; -3)\) et \(B(-4; 5)\). Calculer \(AB\) (valeur exacte).

\[ \Delta x = -4-2 = -6,\quad \Delta y = 5-(-3)=8 \] \[ AB = \sqrt{(-6)^2 + 8^2}=\sqrt{36+64}=\sqrt{100}=10 \] \[ \boxed{AB = 10} \]
Exercice 19 — Problème “détour”

Un randonneur marche \(6\) km vers l’est puis \(8\) km vers le nord. Quelle est la distance “en ligne droite” entre son départ et son arrivée ?

\[ d = \sqrt{6^2 + 8^2} = \sqrt{36+64}=\sqrt{100}=10 \] \[ \boxed{d = 10\ \text{km}} \]
Exercice 20 — Brevet (réciproque + conclusion)

Un triangle \(MNP\) a pour côtés \(11\) cm, \(60\) cm et \(61\) cm. Déterminer s’il est rectangle. Justifier.

Plus grand côté : \(61\).

\[ 11^2 + 60^2 = 121 + 3600 = 3721 \] \[ 61^2 = 3721 \] \[ 11^2 + 60^2 = 61^2 \Rightarrow \boxed{\text{triangle rectangle}} \]
Validation Brevet : si l’égalité est exacte, on conclut : « Le triangle est rectangle au sommet opposé au plus grand côté ».
Bilan (objectif Brevet)
  • Je sais repérer l’hypoténuse (opposée à l’angle droit).
  • Je sais calculer une longueur avec Pythagore (addition / soustraction).
  • Je sais prouver qu’un triangle est rectangle avec la réciproque.
  • Je sais calculer une distance dans un repère avec \(\Delta x\) et \(\Delta y\).