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Droites remarquables dans un triangle

Géométrie Cours de mathématiques de 5e (cinquième) · chapitre 6 · Définitions · Concourance des droites remarquables dans un triangle

Version interactive : dans l'application, les points des figures se déplacent, les figures se construisent pas à pas à la règle et au compas et un quiz s'invente à chaque essai.

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1

Définitions

A

Médiatrices

Définition
La médiatrice d'un segment est la droite perpendiculaire à ce segment en son milieu.
A B C

On a tracé la médiatrice du côté [BC] : elle passe par le milieu de [BC] et lui est perpendiculaire.

B

Bissectrice

Définition
La bissectrice d'un angle est la droite qui partage cet angle en deux angles adjacents de même mesure.
A B C

On a tracé la bissectrice de l'angle BAC^ : elle partage cet angle en deux angles adjacents de même mesure.

C

Hauteurs

Définition
Dans un triangle, une hauteur est une droite qui passe par un sommet et qui est perpendiculaire au côté opposé à ce sommet.
A B C

On a tracé :

D

Médianes

Définition
Dans un triangle, une médiane est une droite qui passe par un sommet et par le milieu du côté opposé à ce sommet.
A B C

On a tracé la médiane issue de A : elle passe par A et par le milieu de [BC].

2

Concourance des droites remarquables dans un triangle

A

Médiatrices

Propriété
Les médiatrices des trois côtés d'un triangle sont concourantes en un point qui est le centre du cercle circonscrit à ce triangle.
A B C O

Triangle à angles aigus : O est à l'intérieur.

A B C O

Triangle avec un angle obtus : O est à l'extérieur.

Dans un triangle qui a tous ses angles aigus, le centre du cercle circonscrit se trouve à l'intérieur du triangle.

Dans un triangle qui a un de ses angles obtus, le centre du cercle circonscrit se trouve à l'extérieur du triangle.

B

Médiatrices et triangle rectangle

Propriété
Un triangle rectangle est inscrit dans un cercle de diamètre son hypoténuse.
A B C O

Le milieu O de l'hypoténuse [BC] est le centre du cercle circonscrit au triangle ABC, rectangle en A.

C

Hauteurs

Propriété
Les trois hauteurs d'un triangle sont concourantes en un point qui est l'orthocentre de ce triangle.
A B C H

Triangle à angles aigus : H est à l'intérieur.

A B C H

Triangle avec un angle obtus : H est à l'extérieur.

Dans un triangle qui a tous ses angles aigus, l'orthocentre se trouve à l'intérieur du triangle.

Dans un triangle qui a un de ses angles obtus, l'orthocentre se trouve à l'extérieur du triangle.

D

Médianes

Propriété
Les trois médianes d'un triangle sont concourantes en un point qui est le centre de gravité de ce triangle.
A B C G

Le centre de gravité est toujours situé à l'intérieur du triangle, quels que soient ses angles.

E

Une médiane partage le triangle en deux triangles de même aire

Propriété
Dans un triangle ABC, la médiane issue de A partage le triangle en deux triangles de même aire.

Démonstration

BCAMH

draw Méthode

Dans l'application, cette méthode est animée étape par étape (règle, équerre, compas, rapporteur).

M

Méthode 1 : démontrer qu'un triangle est rectangle grâce au cercle circonscrit

A B C O
O est le milieu de [BC], et O est équidistant de A, B et C.
Ce que je sais.
M

Méthode 2 : construire le centre du cercle circonscrit à un triangle

A B C O
Je trace la médiatrice du côté [AB].
Ce que je fais : première médiatrice.
M

Méthode 3 : construire l'orthocentre d'un triangle

A B C H
Je trace la hauteur issue de A.
Ce que je fais : première hauteur.

edit Exercices et rédaction

Rédaction type : « Démontrer qu'un triangle est rectangle »

O est le milieu de [BC], et O est équidistant de A, B et C.Ce que je sais.
Or, si un point d'un triangle appartient au cercle de diamètre le côté opposé, alors le triangle est rectangle en ce point.On énonce la propriété.
Donc le triangle ABC est rectangle en A.Conclusion.

Exercices

Exercice 1
Trace un triangle ABC quelconque. Trace la médiatrice de [AB] et la médiatrice de [AC]. Nomme O leur point d'intersection. Que représente le point O pour ce triangle ?
Exercice 2
Un triangle RST est tel que O, milieu de [RS], vérifie OR = OS = OT. Démontre que le triangle RST est rectangle en T. Rédige ta réponse.
Exercice 3
Trace un triangle quelconque et ses trois hauteurs. Que peux-tu dire de leur point de concours si le triangle a un angle obtus ?
Exercice 4
Trace un triangle et ses trois médianes. Nomme G leur point de concours. G peut-il se trouver à l'extérieur du triangle ? Justifie.

history_edu Un peu d'histoire

history_edu Un peu d'histoire
Les quatre droites remarquables d'un triangle (médiatrices, bissectrices, hauteurs, médianes) et leurs points de concours étaient déjà connus des mathématiciens grecs de l'Antiquité. Mais il faudra attendre 1765 pour qu'une découverte surprenante soit faite : le mathématicien suisse Leonhard Euler démontre que, dans un même triangle, le centre de gravité, l'orthocentre et le centre du cercle circonscrit sont toujours alignés sur une même droite, aujourd'hui appelée la droite d'Euler. Un lien inattendu entre des points qu'on pensait indépendants !

Pour s'entraîner : quiz générés à chaque essai, figures manipulables et constructions animées.

Faire le quiz