Thalès, Pythagore, trigonométrie — les 3 théorèmes du brevet expliqués
Ces trois théorèmes apparaissent dans presque tous les sujets de brevet. Si tu les maîtrises vraiment, tu gagnes facilement 20 à 30 points sur l'épreuve de géométrie.
1. Le théorème de Pythagore
Ce que ça dit
Dans un triangle rectangle, le carré de l'hypoténuse est égal à la somme des carrés des deux autres côtés.
où c est l'hypoténuse (le côté en face de l'angle droit).
Comment l'utiliser
Calculer l'hypoténuse :
- Triangle rectangle en A, avec AB = 3 cm et AC = 4 cm
- BC² = AB² + AC² = 9 + 16 = 25
- BC = 5 cm
Calculer un côté de l'angle droit :
- Hypoténuse BC = 13 cm, côté AB = 5 cm
- AC² = BC² − AB² = 169 − 25 = 144
- AC = 12 cm
La réciproque (piège fréquent au brevet)
Si c² = a² + b², alors le triangle est rectangle.
Un triangle a des côtés 8, 15 et 17. Est-il rectangle ? 17² = 289 et 8² + 15² = 64 + 225 = 289 ✅ → Il est rectangle.
Erreurs à éviter
- Appliquer Pythagore sur un triangle qui n'est pas rectangle
- Oublier de prendre la racine carrée à la fin
2. Le théorème de Thalès
Ce que ça dit
Si deux droites parallèles coupent deux sécantes, elles découpent des segments proportionnels.
Comment l'utiliser
Dans un triangle ABC, si D est sur AB et E est sur AC avec DE ∥ BC :
rac{AD}{AB} = rac{AE}{AC} = rac{DE}{BC}
Exemple :
- AD = 3, DB = 2, DE = 4,5 et on cherche BC
- AB = AD + DB = 5
- AD/AB = DE/BC → 3/5 = 4,5/BC → BC = 7,5 cm
Reconnaître quand utiliser Thalès
Thalès s'utilise quand :
- Il y a deux droites parallèles mentionnées dans l'énoncé
- On cherche une longueur inconnue dans une figure avec des triangles emboîtés
Erreurs à éviter
- Oublier de vérifier que les droites sont bien parallèles
- Mélanger les rapports (AD/DB ≠ AD/AB)
3. La trigonométrie
Ce que ça dit
Dans un triangle rectangle, les rapports entre les côtés et les angles sont constants.
Pour un angle aigu α dans un triangle rectangle :
cos(α) = rac{ ext{côté adjacent}}{ ext{hypoténuse}}
sin(α) = rac{ ext{côté opposé}}{ ext{hypoténuse}}
an(α) = rac{ ext{côté opposé}}{ ext{côté adjacent}}
Le moyen mnémotechnique : SOH CAH TOA
- Sin = Opposé / Hypoténuse
- Cos = Adjacent / Hypoténuse
- Tan = Opposé / Adjacent
Exemple
Triangle rectangle en A, hypoténuse BC = 10 cm, angle en B = 35°.
Cherche AB (côté adjacent à B) : cos(35°) = rac{AB}{BC} → AB = 10 × cos(35°) ≈ 10 × 0{,}819 ≈ 8{,}19 ext{ cm}
Erreurs à éviter
- Confondre côté adjacent et côté opposé selon l'angle choisi
- Utiliser sin au lieu de cos (ou inversement)
- Oublier de mettre la calculatrice en mode degrés
Comment les reconnaître dans un sujet de brevet
| Situation | Théorème à utiliser |
|---|---|
| Triangle rectangle, on cherche une longueur | Pythagore |
| Triangle avec droites parallèles, on cherche une longueur | Thalès |
| Triangle rectangle, on connaît un angle et on cherche un côté | Trigonométrie |
| On veut vérifier si un triangle est rectangle | Réciproque de Pythagore |
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