Programme en vigueur — arrêté du 9 novembre 2015, applicable en 3ème depuis la rentrée 2016. Voir le texte
Mesure annoncée pour 2027, non confirmée réglementairement au 9 septembre 2026. Ce que l'on sait
Dans un triangle rectangle, le carré de l'hypoténuse est égal à la somme des carrés des deux autres côtés (a² + b² = c²). La réciproque permet de démontrer qu'un angle est droit. Applications : calculs de longueurs, distances, problèmes concrets.
La règle d'or
Dans l'espace, une longueur se calcule en deux triangles rectangles successifs : c'est le repérage de ces deux triangles qui est évalué, pas la formule.
L'erreur que tout le monde fait
Additionner directement les carrés des trois dimensions d'un pavé sans passer par la diagonale de la base.
Le résultat tombe juste par accident dans le pavé droit, mais la démarche ne se transpose ni à la pyramide ni au cône. Ce qui est évalué n'est pas la formule : c'est la capacité à nommer les deux triangles rectangles et à dire où se trouve chaque angle droit.
Nommer les deux triangles rectangles et situer leur angle droit avant d'écrire la moindre égalité.
Le théorème a été vu en 4e dans le plan. En 3e il change de terrain : il sert dans l'espace, il se combine à la trigonométrie, et sa réciproque devient un outil de démonstration à part entière. C'est l'un des chapitres les plus régulièrement mobilisés au brevet, rarement pour lui-même — presque toujours comme première étape d'un problème plus long.
1Ce qu'il faut avoir en tête sans hésiter
Propriété
Si le triangle ABC est rectangle en A, alors :
BC2=AB2+AC2
Règle
Réciproque — si [BC] est le plus grand côté et si BC2=AB2+AC2, alors le triangle est rectangle en A. C'est le seul moyen de démontrer qu'un angle est droit : un dessin ne prouve rien.
Chercher l'hypoténuse → additionner. Chercher un côté de l'angle droit → soustraire. Les triplets (3 ; 4 ; 5), (5 ; 12 ; 13), (8 ; 15 ; 17) et leurs multiples évitent souvent tout calcul.
Quelques égalités reviennent si souvent qu'il vaut mieux les reconnaître que les recalculer : (3 ; 4 ; 5), (5 ; 12 ; 13), (8 ; 15 ; 17), (7 ; 24 ; 25). On les appelle des triplets pythagoriciens. Tout multiple de l'un d'eux en est un aussi — (6 ; 8 ; 10), (9 ; 12 ; 15) — puisque multiplier les trois côtés par k multiplie les trois carrés par k2.
Reconnaître en dix secondes
Le signal. Un triangle rectangle — ou une figure qui en contient un —, trois longueurs dont une manquante, et aucun angle dans l'énoncé. Les mots « hauteur », « distance », « diagonale », « échelle contre un mur » le trahissent aussi.
La première question à se poser : ce que je cherche est-il l'hypoténuse ? Si oui j'additionne, sinon je soustrais. C'est la seule décision du calcul, et c'est celle qu'on rate.
Le contre-signal. Un angle figure dans les données ou dans la question → ce n'est pas Pythagore, c'est le cosinus, le sinus ou la tangente. Une question qui demande « démontrer que l'angle est droit » → ce n'est pas le théorème, c'est sa réciproque.
Le réflexe qui économise l'exercice. Avant tout calcul, repérez le plus grand côté : c'est l'hypoténuse, et il est seul de son côté du signe égal. Dans l'espace, comptez les triangles — il y en a deux, jamais un.
2Dans l'espace : deux triangles au lieu d'un
La grande diagonale d'un pavé droit
La difficulté n'est pas le calcul mais le repérage : la grande diagonale n'appartient à aucune face. On l'atteint en deux temps, avec deux triangles rectangles successifs.
Premier triangle, dans la base : la diagonale de la face du bas, pour un pavé de 8 sur 6.d2=62+82=36+64=100d = 10
Second triangle, vertical : cette diagonale devient un côté de l'angle droit, la hauteur 10 est l'autre.D2=102+102=100+100=200
On conclut.D=200≈14,14environ 14,1 unités
En pointillé la diagonale de la base, en violet la grande diagonale.
Piège
Additionner directement les trois dimensions au carré sans passer par la diagonale de la base.
Pourquoi — Le résultat est juste par hasard dans le pavé droit, mais la méthode ne se transpose ni à la pyramide ni au cône. Ce qui est évalué, c'est le repérage des deux triangles, pas la formule.
Ce que ça coûte — La démarche entière de la question d'espace, souvent notée à part du résultat.
Le réflexe — Nommer les deux triangles rectangles et dire où se trouve chaque angle droit avant d'écrire la moindre égalité.
3Dans une pyramide
Exemple
Pyramide à base carrée de côté 12, de hauteur 8, dont le sommet est à la verticale du centre de la base.
L'apothème — la hauteur d'une face — s'obtient avec la hauteur et la moitié du côté.a2=62+82=36+64=100a = 10
L'arête latérale demande d'abord la demi-diagonale de la base.m2=62+62=36+36=72
Puis un second triangle rectangle, avec la hauteur.ℓ2=72+82=72+64=136
On conclut.ℓ=136≈11,66
apothème 10 · arête latérale ≈ 11,7
L'apothème vise le milieu d'un côté, l'arête un sommet.
4Avec la trigonométrie
Dès qu'un angle figure dans les données ou dans la question, Pythagore ne suffit plus : c'est le cosinus, le sinus ou la tangente qu'il faut. À l'inverse, un problème où n'apparaissent que des longueurs relève de Pythagore. Beaucoup d'exercices de brevet enchaînent les deux — Pythagore pour une longueur manquante, puis la trigonométrie pour l'angle.
Exemple
Un exercice de brevet enchaîne presque toujours les deux outils. Dans un triangle rectangle en A avec AB=12 et AC=5, on demande BC puis l'angle en B.
Que des longueurs : c'est Pythagore.BC2=122+52=144+25=169
On prend la racine.BC=169=13
Un angle est maintenant demandé : on change d'outil. Vu de B, l'opposé vaut 5 et l'adjacent 12, sans l'hypoténuse — donc la tangente.tan(B)=125≈0,417
La touche inverse de la calculatrice donne l'angle : environ 22,6°, soit 23° au degré près.
BC = 13 et l'angle en B mesure environ 23°
5Les pièges qui coûtent des points
Piège
Additionner alors qu'on cherche un côté de l'angle droit : écrire AB2=BC2+AC2.
Pourquoi — la formule est mémorisée dans un seul sens, et on la recopie sans regarder ce qui est cherché.
Ce que ça coûte — Toute la question, avec un résultat plus grand que l'hypoténuse — donc visiblement faux.
Le réflexe — L'hypoténuse est seule de son côté du signe égal. Si elle est connue, elle reste seule et on soustrait.
Piège
Appliquer la réciproque sans vérifier que le côté choisi est le plus grand.
Pourquoi — les trois longueurs sont là, on teste l'égalité avec celles qui se présentent en premier.
Ce que ça coûte — La démonstration entière : comparer les mauvais carrés ne démontre rien, même si le calcul tombe juste.
Le réflexe — Ranger les trois longueurs par ordre croissant avant de comparer. Le plus grand côté est le seul candidat à l'hypoténuse.
Piège
Confondre l'apothème et l'arête d'une pyramide.
Pourquoi — les deux partent du sommet et descendent vers la base ; sur un dessin en perspective, ils se ressemblent.
Ce que ça coûte — Le triangle rectangle est faux dès la première ligne, et tout ce qui suit avec.
Le réflexe — L'apothème vise le milieu d'un côté, l'arête vise un sommet. Deux cibles, deux triangles, deux calculs.
Piège
Arrondir la première diagonale avant de s'en servir pour la seconde.
Pourquoi — la calculatrice affiche une décimale interminable, et on la coupe pour continuer.
Ce que ça coûte — Une erreur qui grossit à chaque étape, et parfois une conclusion inversée sur une comparaison.
Le réflexe — Garder la valeur exacte — ou la mémoire de la calculatrice — jusqu'à la dernière ligne. On n'arrondit que la réponse.
Piège
Conclure qu'un angle est droit parce qu'il en a l'air sur la figure.
Pourquoi — le dessin est convaincant, et le codage de l'angle droit paraît une formalité.
Ce que ça coûte — La question de démonstration, qui est précisément celle qui vaut le plus.
Le réflexe — Un dessin ne prouve rien. Soit l'angle droit est codé ou écrit dans l'énoncé, soit il se démontre par la réciproque.
▢Ai-je nommé le triangle rectangle et dit où se trouve l'angle droit ?
▢Est-ce l'hypoténuse que je cherche ? Si oui j'additionne, sinon je soustrais.
▢L'hypoténuse est-elle bien seule de son côté du signe égal ?
▢Pour une réciproque : ai-je pris le plus grand côté, et l'ai-je dit ?
▢Dans l'espace, ai-je traité deux triangles successifs, et nommé les deux ?
▢Apothème ou arête : ai-je visé le milieu d'un côté ou un sommet ?
▢Ai-je gardé les valeurs exactes jusqu'à la dernière ligne ?
▢Ma réponse a-t-elle une unité, et est-elle plus petite que la plus grande dimension ?
L'essentiel en 6 points
·Chercher l'hypoténuse → additionner. Chercher un autre côté → soustraire.
·La réciproque est le seul moyen de démontrer qu'un angle est droit.
·Dans l'espace, on procède en deux triangles rectangles successifs, jamais en un seul calcul.
·Apothème au milieu d'un côté, arête à un sommet : deux triangles différents.
·Un angle dans l'énoncé appelle la trigonométrie ; que des longueurs, c'est Pythagore.
·On n'arrondit qu'à la toute fin : un arrondi précoce peut inverser la conclusion.
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a.ABC rectangle en A, on connaît AB et AC, on cherche BC.
b.ABC rectangle en A, on connaît BC et AB, on cherche AC.
c.On connaît les trois longueurs et on demande si l'angle est droit.
›Voir le corrigéMasquer le corrigé
a. L'hypoténuse est cherchée : on additionne les carrés.
b. BC est l'hypoténuse, donnée : on soustrait.
c. Ni l'un ni l'autre : c'est la réciproque, deux calculs séparés puis une comparaison.
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Calculs directs
Calculer
a.ABC rectangle en A, AB=9 et AC=12. Calcule BC.
b.ABC rectangle en A, BC=26 et AB=10. Calcule AC.
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a. Hypoténuse cherchée, donc addition.BC2=92+122=81+144=225BC = 15
b. Hypoténuse donnée, donc soustraction.AC2=262−102=676−100=576AC = 24
Les deux sont des triplets connus : (9 ; 12 ; 15) est (3 ; 4 ; 5) triplé, (10 ; 24 ; 26) est (5 ; 12 ; 13) doublé.
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Démontrer qu'un angle est droit
Raisonner
a.RST avec RS=20 cm, ST=21 cm et RT=29 cm. Ce triangle est-il rectangle ?
b.KLM avec KL=12 cm, LM=16 cm et KM=21 cm. Même question.
›Voir le corrigéMasquer le corrigé
On repère le plus grand côté, puis on mène les deux calculs séparément.
a. Le carré du plus grand292=841
a. La somme des deux autres202+212=400+441=841égaux : rectangle en S
b. Le carré du plus grand212=441
b. La somme des deux autres122+162=144+256=400441 ≠ 400 : pas rectangle
Une réponse complète nomme le sommet de l'angle droit : au a., il est en S, opposé au côté de 29 cm.
4
La grande diagonale du carton
Modéliser
a.Un carton d'emballage mesure 60 cm sur 45 cm de base, et 80 cm de haut. Une tige rigide peut-elle y tenir en diagonale si elle mesure 1,10 m ?
Deux triangles rectangles successifs : la base, puis la verticale.›Voir le corrigéMasquer le corrigé
La plus grande longueur qui tient dans un pavé est sa grande diagonale. On l'obtient en deux triangles.
Diagonale de la based2=602+452=3600+2025=5625d = 75 cm
Grande diagonale, avec la hauteurD2=752+802=5625+6400=12025
On conclutD=12025≈109,66
Réponse rédigée : la grande diagonale mesure environ 109,7 cm, soit moins que 110 cm : la tige ne tient pas.
L'écart est de 3 mm — c'est exactement le genre de question où arrondir en cours de route inverse la conclusion.
5
La pyramide du toit
Modéliser
a.Un toit en pyramide a une base carrée de 10 m de côté et une hauteur de 12 m. Calcule l'apothème, c'est-à-dire la hauteur d'un pan de toit.
b.Calcule ensuite la longueur d'une arête, du sommet jusqu'à un coin de la base.
›Voir le corrigéMasquer le corrigé
Les deux questions ne mobilisent pas le même triangle : l'apothème va au milieu d'un côté, l'arête à un sommet.
a. Avec la hauteur et la moitié du côté.a2=52+122=25+144=169apothème = 13 m
b. D'abord la demi-diagonale de la base.m2=52+52=25+25=50
b. Puis le triangle vertical.ℓ2=50+122=50+144=194
b. On conclut.ℓ=194≈13,93arête ≈ 13,9 m
L'arête est plus longue que l'apothème, et c'est logique : le coin est plus loin du centre que le milieu d'un côté.
6
Applications concrètes : des longueurs et des distances
Modéliser
a.Un mât de 8 m est maintenu par un hauban tendu du sommet jusqu'à un piquet planté à 6 m du pied. Quelle longueur de câble faut-il ?
b.Un bateau part du port, fait 24 km vers l'est puis 7 km vers le nord. À quelle distance du port se trouve-t-il à vol d'oiseau ?
c.Un téléviseur est vendu pour un écran de 80 cm de diagonale, dans un rapport 4:3. Sa largeur est-elle supérieure à 60 cm ?
›Voir le corrigéMasquer le corrigé
a. Le mât est vertical, le sol horizontal : l'angle droit est au pied du mât, et le hauban est l'hypoténuse.c2=82+62=64+36=100
On prend la racine.c=100=10il faut 10 m de câble — un triplet (6 ; 8 ; 10), reconnaissable sans calcul
b. Est et nord sont perpendiculaires : le trajet dessine un triangle rectangle dont la distance cherchée est l'hypoténuse.d2=242+72=576+49=625
On prend la racine.d=625=25le bateau est à 25 km du port — encore un triplet, (7 ; 24 ; 25)
c. Dans un rapport 4:3, largeur et hauteur valent 4k et 3k. La diagonale est l'hypoténuse.(4k)2+(3k)2=16k2+9k2=25k2
Donc la diagonale vaut 5k, et ici 5k=80, soit k=16.4×16=64la largeur mesure 64 cm : oui, elle dépasse 60 cm
Les trois situations ont en commun de ne montrer aucun triangle : c'est la lecture de l'énoncé — vertical contre horizontal, est contre nord, largeur contre hauteur — qui place l'angle droit.
Ce qui rapporte des points, ce qui en coûte
Nommer les triangles rectangles utilisés et situer chaque angle droit1 ptPerdu si : Dans l'espace : passer d'un triangle à l'autre sans le dire
Poser l'égalité avec l'hypoténuse seule d'un côté1 ptPerdu si : Confondre apothème et arête, qui n'ont pas le même triangle
Enchaîner les deux calculs sans arrondir en cours de route1 ptPerdu si : Arrondir la première diagonale avant d'attaquer la seconde
Conclure par une phrase avec l'unité, et vérifier la vraisemblance1 ptPerdu si : Une réponse plus grande que la plus grande dimension du solide
4
La méthode
Calculer la grande diagonale d'un pavé droit
1
Repérer le triangle rectangle contenu dans la base du pavé.
2
Calculer la diagonale de cette base et la conserver sous forme exacte.
3
Repérer le second triangle rectangle, formé par cette diagonale et la hauteur.
4
Appliquer de nouveau le théorème pour obtenir la grande diagonale.
5
Arrondir à la dernière ligne seulement, à la précision demandée.
Apothème et arête ne se confondent pas : le premier va au milieu d'un côté de la base, le second à un sommet, et ils ne mobilisent pas le même triangle.
5
Se tester
Touches 1 à 4
Mathématiques3ème
Question 1
Un triangle XYZ a pour côtés : XY = 8 cm, XZ = 15 cm et YZ = 17 cm. On veut calculer son aire. Quelle méthode est incorrecte ?
Aucun compte requis — réponds, la correction s'affiche aussitôt.
4 contrôles sur ce chapitre, chacun avec sa durée, son barème sur vingt et un corrigé qui explique chaque réponse. Trois niveaux — Essentiel, Standard, Approfondi — se complètent sans reposer une question : on commence par celui qui correspond, et la note dit lequel faire ensuite.
Théorème de Pythagore et sa réciproque : c'est en quelle classe ?+
Ce chapitre est au programme de Mathématiques au collège, en classe de 3ème, année du Brevet. Il est défini par le Bulletin Officiel de l'Éducation nationale, le texte de référence qui fixe ce qui doit être enseigné dans chaque matière.
Que faut-il savoir sur Théorème de Pythagore et sa réciproque ?+
Dans un triangle rectangle, le carré de l'hypoténuse est égal à la somme des carrés des deux autres côtés (a² + b² = c²). La réciproque permet de démontrer qu'un angle est droit. Applications : calculs de longueurs, distances, problèmes concrets. Les notions à maîtriser sont : triangle rectangle, hypoténuse, côtés de l'angle droit, racine carrée, démonstration, triplet pythagoricien.
Où télécharger la fiche PDF de Théorème de Pythagore et sa réciproque ?+
Sur cette page, dans le bloc « Imprimer » : 3 documents à télécharger — le cours, les exercices et le corrigé — soit 7 pages au format A4, prêtes à imprimer. Le téléchargement est gratuit, immédiat, et ne demande ni compte ni adresse e-mail.
Le corrigé de Théorème de Pythagore et sa réciproque est-il fourni ?+
Oui, et c'est un document à part : chaque exercice y est repris étape par étape, avec le barème détaillé en fin de fiche — ce qui est attendu, combien de points, et ce qui fait perdre le point. Un parent qui ne se souvient plus du programme peut corriger une copie avec.
Théorème de Pythagore et sa réciproque peut-il tomber au Brevet ?+
Ce chapitre fait partie du programme officiel de 3ème, il entre donc dans le périmètre du Brevet. Le sujet exact varie chaque année et aucun chapitre n'est garanti, mais l'ensemble du programme de l'année est susceptible d'être évalué : mieux vaut ne pas parier sur des impasses.
Comment réviser Théorème de Pythagore et sa réciproque efficacement ?+
Commence par lire la fiche de révision pour remettre la règle en place, puis enchaîne immédiatement sur le quiz de cette page. Répondre juste après avoir lu ne suffit pas : reviens sur le chapitre deux ou trois jours plus tard. C'est l'espacement des révisions, plus que leur durée, qui fait tenir une notion en mémoire. Une session de quinze minutes répétée vaut mieux qu'une heure unique.
Faut-il un compte pour s'entraîner sur Théorème de Pythagore et sa réciproque ?+
Non. Les quiz, les corrections détaillées et les fiches de révision sont accessibles sans créer de compte et sans donner d'adresse e-mail. Le compte gratuit sert uniquement à conserver la progression d'un appareil à l'autre.
Cahier de vacances
Ce chapitre se révise aussi pendant les vacances, dans un livret à imprimer avec son corrigé.