Leçon

Théorème de Pythagore – partie 1

I. Les carrés et racines carrées
🔁 Rappel
\(x^2 = x \times x\)
📘 Définition

Un carré parfait est le carré d'un nombre entier.

✏️ Tableau des carrés parfaits
Compléter le tableau :
\(x\) 0123456789101112
\(x^2\) …0 …1 …4 …9 …16 …25 …36 …49 …64 …81 …100 …121 …144
💡 Connaître ce tableau par cœur est indispensable pour reconnaître les racines carrées exactes !
📘 Définition

La racine carrée d'un nombre positif \(a\) est le nombre positif dont le carré est égal à \(a\). Elle est notée \(\sqrt{a}\) et se lit « racine carrée de \(a\) ».

✏️ Exemples
Compléter le tableau :
\(x\) 49253638434981
\(\sqrt{x}\) …\(2\) …\(3\) …\(5\) …\(6\) …\(\approx 6{,}2\) …\(\approx 6{,}6\) …\(7\) …\(9\)
💡 4, 9, 25, 36, 49 et 81 sont des carrés parfaits : la racine carrée est un nombre entier.
💡 38 et 43 ne sont pas des carrés parfaits : on utilise la calculatrice et on donne une valeur approchée (ici au dixième).
💡 Remarque

Pour beaucoup de racines carrées, on ne pourra avoir que des approximations. On pourra dans ce cas utiliser la calculatrice pour trouver une valeur approchée.

✏️ Exemple
On cherche la racine carrée de 16,79.
TICollège / Graph
2ndex²16,79entrer
Casioancien modèle
SECONDEx²16.79EXE
Casiomodèle récent
inutile√16.79EXE
Écran
√16,794,09756025
Valeur approchée au dixième : 4,1
II. Le théorème de Pythagore
📘 Définition

Dans un triangle rectangle, le côté opposé à l'angle droit est le plus grand des trois côtés. On l'appelle l'hypoténuse du triangle.

✏️ Exemple
Quelle est l'hypoténuse de ce triangle rectangle ?
C A B

Le triangle ABC est rectangle en A. L'angle droit est en A.

L'hypoténuse est le côté opposé à l'angle droit, c'est-à-dire le côté [BC].

💡 L'hypoténuse est toujours le côté le plus long du triangle rectangle.

📙 Théorème de Pythagore

Si un triangle est rectangle, alors le carré de la longueur de l'hypoténuse est égal à la somme des carrés des deux autres côtés.

Autrement dit, si un triangle ABC est rectangle en A, alors :
\(\textcolor{#2563eb}{BC^2} = \textcolor{#1b7a40}{AB^2} + \textcolor{#c0392b}{AC^2}\)

Cette égalité est appelée « égalité de Pythagore ».

💡 Remarque

Dans un triangle rectangle, quand on connaît la longueur de deux côtés, l'égalité de Pythagore permet de calculer la longueur du troisième côté.

✏️ Exemple 1 – Calcul de la longueur de l'hypoténuse
ABC est un triangle rectangle en A tel que AB = 6 cm et AC = 9 cm.
Question : Calculer BC. Donner la valeur exacte et un arrondi au dixième de cm.
B A C 6 cm 9 cm ?
On a : Le triangle ABC est rectangle en A
         AB = 6 cm  ;  AC = 9 cm  ;  Hypoténuse : BC
Or : d'après le théorème de Pythagore
Pythagore\(BC^2 = AB^2 + AC^2\)
Substitue\(BC^2 = 6^2 + 9^2\)
Calcule\(BC^2 = 36 + 81 = 117\)
Racine\(BC = \sqrt{117}\)
Approx.\(BC \approx \textcolor{#2563eb}{10{,}8 \text{ cm}}\)
Donc : BC a pour valeur exacte \(\sqrt{117}\) cm et vaut environ 10,8 cm au dixième.
✏️ Exemple 2 – Calcul de la longueur d'un côté de l'angle droit
CDE est un triangle rectangle en C tel que CE = 5 cm et ED = 8 cm.
Calculer CD. Donner la valeur exacte et un arrondi au dixième de cm.
E C D 5 cm 8 cm ?
On a : Le triangle CDE est rectangle en C
         CE = 5 cm  ;  ED = 8 cm  ;  Hypoténuse : ED
Or : d'après le théorème de Pythagore
Pythagore\(ED^2 = CD^2 + CE^2\)
Substitue\(8^2 = CD^2 + 5^2\)
Calcule\(64 = CD^2 + 25\)
Isole\(CD^2 = 64 - 25 = 39\)
Racine\(CD = \sqrt{39} \approx \textcolor{#1b7a40}{6{,}2 \text{ cm}}\)
Donc : CD a pour valeur exacte \(\sqrt{39}\) cm et vaut environ 6,2 cm au dixième.
⚠️ Attention : quand on cherche un côté de l'angle droit, on soustrait les carrés : \(CD^2 = ED^2 - CE^2\).
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