1. L’idée intuitive : comprendre Pythagore en 30 secondes

Imagine un triangle rectangle. Il a un angle droit (90°), marqué par un petit carré. Le côté le plus long — celui qui est en face de l’angle droit — s’appelle l’hypoténuse.

Le théorème de Pythagore dit quelque chose de magnifique : si tu construis un carré sur chacun des trois côtés du triangle, alors l’aire du grand carré (sur l’hypoténuse) est exactement égale à la somme des aires des deux petits carrés.

Voyons cela avec le triangle 3-4-5, le plus célèbre de tous :

A = 9
(3 × 3)
côté a = 3
+
A = 16
(4 × 4)
côté b = 4
=
A = 25
(5 × 5)
hypoténuse c = 5

9 + 16 = 25. Ça marche exactement ! Et c’est ce que dit la formule.

$$a^2 + b^2 = c^2$$
Énoncé officiel du théorème de Pythagore Dans un triangle rectangle, le carré de la longueur de l’hypoténuse est égal à la somme des carrés des longueurs des deux autres côtés.

Si le triangle ABC est rectangle en A, alors : $BC^2 = AB^2 + AC^2$
Astuce pour repérer l’hypoténuse L’hypoténuse est TOUJOURS le côté opposé à l’angle droit. C’est aussi le côté le plus LONG du triangle. Dans la formule $a^2 + b^2 = c^2$, c est l’hypoténuse.

2. Cas 1 – Calculer l’hypoténuse (le côté le plus long)

C’est l’utilisation la plus simple. On connaît les deux petits côtés, on cherche l’hypoténuse.

Ex Le triangle ABC est rectangle en A. AB = 6 cm et AC = 8 cm. Calcule BC.

1 Identifie l’hypoténuse. Le triangle est rectangle en A, donc BC est l’hypoténuse.

2 Écris la formule.

$BC^2 = AB^2 + AC^2$

3 Remplace par les valeurs.

$BC^2 = 6^2 + 8^2$
$BC^2$ = 36 + 64
$BC^2$ = 100

4 Prends la racine carrée.

BC = $\sqrt{}$100 = 10 cm

3. Cas 2 – Calculer un côté (quand on connaît l’hypoténuse)

C’est l’utilisation qui pose le plus de problèmes aux élèves. Il faut isoler le côté inconnu.

Ex Le triangle DEF est rectangle en D. DF = 5 cm et EF = 13 cm. Calcule DE.

1 Identifie l’hypoténuse. Le triangle est rectangle en D, donc EF (=13 cm) est l’hypoténuse.

2 Écris la formule.

$EF^2 = DE^2 + DF^2$

3 Remplace par les valeurs.

$13^2 = DE^2 + 5^2$
169 = $DE^2$ + 25

4 Isole $DE^2$.

$DE^2$ = 169 − 25
$DE^2$ = 144

5 Prends la racine carrée.

DE = $\sqrt{}$144 = 12 cm

Astuce mémo : quand tu cherches un petit côté Si tu cherches un côté qui n’est PAS l’hypoténuse, tu SOUSTRAIS : petit côté2 = hypoté$nuse^2$ − autre côté2

4. Cas 3 – La réciproque : prouver qu’un triangle est rectangle

La réciproque est l’inverse du théorème : au lieu de partir d’un triangle rectangle pour calculer un côté, on part des trois côtés pour prouver que le triangle est rectangle.

Énoncé de la réciproque Si, dans un triangle, le carré du plus grand côté est égal à la somme des carrés des deux autres côtés, alors ce triangle est rectangle, et l’angle droit se trouve en face du plus grand côté.

Ex Un triangle a des côtés mesurrant 7 cm, 24 cm et 25 cm. Est-il rectangle ?

1 Identifie le plus grand côté. C’est 25 cm. Si le triangle est rectangle, 25 est l’hypoténuse.

2 Calcule le carré du plus grand côté.
$25^2$ = 625

3 Calcule la somme des carrés des deux autres côtés.
$7^2 + 24^2$ = 49 + 576 = 625

4 Conclus.
625 = 625. Les deux quantités sont égales, donc d’après la réciproque du théorème de Pythagore, ce triangle est rectangle, et l’angle droit est en face du côté de 25 cm.

5. Tableau récapitulatif des 3 utilisations

Situation Ce qu’on connaît Ce qu’on cherche Formule à utiliser
Calcul direct Les 2 petits côtés a et b L’hypoténuse c c = $\sqrt{}(a^2 + b^2$)
Calcul inverse L’hypoténuse c et un côté a L’autre côté b b = $\sqrt{}(c^2 − a^2$)
Réciproque Les 3 côtés Prouver que le triangle est rectangle Vérifier si $grand^2 = a^2 + b^2$

6. Exercices corrigés

Exercice 1 – Niveau facile

Le triangle RST est rectangle en R, avec RS = 9 cm et RT = 12 cm. Calcule ST.

Correction :

ST est l’hypoténuse (angle droit en R).

$ST^2 = RS^2 + RT^2 = 9^2 + 12^2$ = 81 + 144 = 225

ST = $\sqrt{}$225 = 15 cm

Exercice 2 – Niveau intermédiaire

Dans le triangle LMN rectangle en M, LN = 17 cm et MN = 8 cm. Calcule LM.

Correction :

LN est l’hypoténuse (angle droit en M), donc LN = 17 cm.

$LN^2 = LM^2 + MN^2$

$17^2 = LM^2 + 8^2$

289 = $LM^2$ + 64

$LM^2$ = 289 − 64 = 225

LM = $\sqrt{}$225 = 15 cm

Exercice 3 – Niveau avancé (réciproque)

Un triangle a des côtés de 9 cm, 40 cm et 41 cm. Démontrer que ce triangle est rectangle.

Correction :

Le plus grand côté est 41 cm. Vérifions si $41^2 = 9^2 + 40^2$.

$41^2$ = 1681

$9^2 + 40^2$ = 81 + 1600 = 1681

1681 = 1681 ✓

D’après la réciproque du théorème de Pythagore, ce triangle est rectangle, l’angle droit étant en face du côté de 41 cm.

7. Les erreurs classiques à ne pas faire

Erreur n°1 – Oublier la racine carrée Après avoir calculé $c^2$ = 100, certains élèves écrivent « BC = 100 cm ». C’est faux ! Il faut prendre la racine carrée : BC = $\sqrt{}$100 = 10 cm.
Erreur n°2 – Confondre l’hypoténuse L’hypoténuse, c’est le côté opposé à l’angle droit, donc le côté le plus LONG. Certains élèves mettent un côté qui n’est pas l’hypoténuse à la place de c dans la formule — tout le calcul est alors faux.
Erreur n°3 – Ne pas faire la soustraction quand on cherche un petit côté Quand on cherche un côté qui n’est PAS l’hypoténuse, on doit soustraire : $a^2 = c^2 − b^2$. Ne pas confondre avec la formule directe où on additionne.
Erreur n°4 – Oublier l’unité Toujours donner l’unité dans la réponse finale (cm, m, km…). Sans unité, la réponse est incomplète.

Questions fréquentes sur le théorème de Pythagore

Comment identifier l’hypoténuse d’un triangle rectangle ?

L’hypoténuse est le côté le plus long du triangle rectangle. C’est le côté qui se trouve en face de l’angle droit (l’angle marqué par un petit carré). Dans la formule, c’est toujours le côté noté c (dans $a^2 + b^2 = c^2$).

À quoi sert la réciproque du théorème de Pythagore ?

La réciproque permet de prouver qu’un triangle est rectangle en ne connaissant que la longueur de ses trois côtés. C’est utile quand on ne peut pas mesurer l’angle avec un rapporteur, ou dans des exercices de démonstration.

Quelle est l’erreur la plus fréquente des élèves avec Pythagore ?

L’erreur la plus fréquente est d’oublier de prendre la racine carrée à la fin. On calcule $c^2, mais on donne c^2$ comme réponse au lieu de calculer c = √$c^2$. La deuxième erreur la plus courante est de confondre l’hypoténuse avec un autre côté.