
Corrigés rédigés des exercices du chapitre. Vérifie chaque étape, puis corrige-toi.
1 Le triangle existe-t-il ? ★★★
Le plus grand côté mesure \(8\) cm. La somme des deux autres vaut \(3 + 4 = 7\) cm.
Comme \(7 < 8\), l’inégalité triangulaire n’est pas vérifiée : ce triangle est impossible à construire.
2 Trois triplets à tester ★★★
- \(5 + 7 = 12 > 11\) : oui, le triangle existe.
- \(4 + 6 = 10\), égal au grand côté : les points sont alignés, ce n’est pas un vrai triangle. Non.
- \(2{,}5 + 3 = 5{,}5 < 6\) : non.
3 Le troisième angle ★★★
La somme des angles d’un triangle vaut \(180^\circ\), donc \(\widehat{G} = 180^\circ - (48^\circ + 67^\circ) = 180^\circ - 115^\circ = 65^\circ\).
4 Triangle rectangle ★★★
Les angles \(\widehat{R}\) et \(\widehat{T}\) sont complémentaires : \(\widehat{R} + \widehat{T} + 90^\circ = 180^\circ\).
Donc \(\widehat{T} = 90^\circ - 34^\circ = 56^\circ\).
5 Deux triangles isocèles ★★★
- Les angles à la base sont égaux et valent \((180^\circ - 40^\circ) \div 2 = 140^\circ \div 2 = 70^\circ\).
- L’angle au sommet vaut \(180^\circ - 2 \times 55^\circ = 180^\circ - 110^\circ = 70^\circ\).
6 Qui est qui ? ★★★
1 – b : la médiatrice est perpendiculaire au côté en son milieu. 2 – d : la hauteur passe par un sommet et est perpendiculaire au côté opposé. 3 – c : la médiane joint un sommet au milieu du côté opposé. 4 – a : la bissectrice coupe l’angle en deux angles égaux.
7 Vrai ou faux ? ★★★
- Faux : deux angles obtus feraient plus de \(2 \times 90^\circ = 180^\circ\), alors que la somme totale vaut \(180^\circ\).
- Vrai : trois angles égaux de somme \(180^\circ\) valent chacun \(180^\circ \div 3 = 60^\circ\).
- Faux : une médiane passe par un milieu, mais elle n’est perpendiculaire que dans des cas particuliers (par exemple dans un triangle isocèle depuis le sommet principal).
8 Encadrer le troisième côté ★★★
Le grand côté \(9\) doit être inférieur à \(5 + x\), donc \(x > 4\). Et \(x\) doit être inférieur à \(5 + 9 = 14\).
On a donc \(4 < x < 14\). Les valeurs entières possibles sont \(5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13\) : il y en a \(9\).
9 Angles en fonction de x ★★★
La somme vaut \(180^\circ\) : \(x + 2x + 3x + 30 = 180\), donc \(6x = 150\) et \(x = 25\).
Les angles mesurent \(25^\circ\), \(2 \times 25 = 50^\circ\) et \(3 \times 25 + 30 = 105^\circ\). Vérification : \(25 + 50 + 105 = 180\).
10 L’angle extérieur ★★★
\(\widehat{A} = 180^\circ - (58^\circ + 47^\circ) = 75^\circ\).
Les angles \(\widehat{ACB}\) et \(\widehat{ACD}\) sont supplémentaires (\(B\), \(C\), \(D\) sont alignés) : \(\widehat{ACD} = 180^\circ - 47^\circ = 133^\circ\).
Or \(\widehat{A} + \widehat{B} = 75^\circ + 58^\circ = 133^\circ\) : l’angle extérieur est égal à la somme des deux angles non adjacents.
11 Un point de la médiatrice ★★★
Un point de la médiatrice est à égale distance des extrémités du segment : \(MB = MA = 7{,}5\) cm.
Périmètre : \(MA + MB + AB = 7{,}5 + 7{,}5 + 9 = 24\) cm.
12 Programme de construction ★★★
Le plus grand côté est \(AB = 7\) cm et \(5 + 4 = 9 > 7\) : le triangle existe.
- Trace le segment \([AB]\) de \(7\) cm.
- Trace un arc de cercle de centre \(A\) et de rayon \(5\) cm.
- Trace un arc de cercle de centre \(B\) et de rayon \(4\) cm.
- Les deux arcs se coupent en \(C\) : trace \([AC]\) et \([BC]\).
13 Où est l’orthocentre ? ★★★
- Dans un triangle obtus, les hauteurs issues des deux sommets aigus tombent à l’extérieur du triangle : l’orthocentre est à l’extérieur.
- Les côtés \([DE]\) et \([DF]\) sont perpendiculaires : \((DE)\) est la hauteur issue de \(E\) et \((DF)\) celle issue de \(F\). Elles se coupent en \(D\) : l’orthocentre est le sommet \(D\) de l’angle droit.
14 Une bissectrice et un angle ★★★
La bissectrice coupe l’angle en deux : \(\widehat{BAD} = 84^\circ \div 2 = 42^\circ\).
Dans le triangle \(ABD\) : \(\widehat{ADB} = 180^\circ - (42^\circ + 61^\circ) = 180^\circ - 103^\circ = 77^\circ\).
15 Le centre de gravité ★★★
\(G\) est aux deux tiers de la médiane en partant du sommet : \(AG = \dfrac{2}{3} \times 15 = 10\) cm.
Donc \(GM = AM - AG = 15 - 10 = 5\) cm.
16 La médiane et le rectangle ★★★
\(BM = MC = 14 \div 2 = 7\) cm et \(AM = 7\) cm, donc \(MA = MB = MC\).
Le triangle \(ABM\) est isocèle en \(M\) : \(\widehat{BAM} = \widehat{B}\). Le triangle \(AMC\) est isocèle en \(M\) : \(\widehat{MAC} = \widehat{C}\).
Ainsi \(\widehat{A} = \widehat{B} + \widehat{C}\). Dans le triangle \(ABC\), \(\widehat{A} + \widehat{B} + \widehat{C} = 180^\circ\), donc \(2\widehat{A} = 180^\circ\) et \(\widehat{A} = 90^\circ\).
Le triangle \(ABC\) est rectangle en \(A\) : on a retrouvé que le milieu de l’hypoténuse est le centre du cercle circonscrit.
17 Le puits des trois villages ★★★
Le puits \(M\) doit vérifier \(MA = MB = MC\) : c’est le centre du cercle circonscrit, à l’intersection des médiatrices.
Avant de tracer, regardons le triangle : \(BC^2 = 100\) et \(AB^2 + AC^2 = 36 + 64 = 100\). D’après la réciproque du théorème de Pythagore, \(ABC\) est rectangle en \(A\).
Le centre de son cercle circonscrit est donc le milieu de l’hypoténuse \([BC]\). Le puits est au milieu de \([BC]\), à \(10 \div 2 = 5\) km de chacun des trois villages.
18 Hauteur et aire d’un triangle isocèle ★★★
- Dans un triangle isocèle, la hauteur issue du sommet principal est aussi la médiatrice de la base : \(H\) est le milieu de \([BC]\) et \(BH = 8\) cm. Dans \(ABH\) rectangle en \(H\) : \(AH^2 = 17^2 - 8^2 = 289 - 64 = 225\), donc \(AH = 15\) cm.
- Aire \(= \dfrac{BC \times AH}{2} = \dfrac{16 \times 15}{2} = 120\) cm².
- On peut aussi calculer l’aire avec la base \([AC]\) : \(\dfrac{AC \times BK}{2} = 120\), donc \(BK = \dfrac{240}{17} \approx 14{,}12\) cm.
19 Les bissectrices de B et de C ★★★
- \(\widehat{A} = 180^\circ - (64^\circ + 36^\circ) = 80^\circ\).
- \(\widehat{IBC} = 64^\circ \div 2 = 32^\circ\) et \(\widehat{ICB} = 36^\circ \div 2 = 18^\circ\). Dans le triangle \(IBC\) : \(\widehat{BIC} = 180^\circ - (32^\circ + 18^\circ) = 130^\circ\).
- \(90^\circ + \dfrac{80^\circ}{2} = 90^\circ + 40^\circ = 130^\circ\) : l’égalité est vérifiée.
20 Hauteur et angles ★★★
- \(\widehat{BAC} = 180^\circ - (50^\circ + 70^\circ) = 60^\circ\).
- Le triangle \(ABH\) est rectangle en \(H\) : \(\widehat{BAH} = 90^\circ - 50^\circ = 40^\circ\). Le triangle \(AHC\) est rectangle en \(H\) : \(\widehat{HAC} = 90^\circ - 70^\circ = 20^\circ\).
- \(40^\circ + 20^\circ = 60^\circ = \widehat{BAC}\) : le pied \(H\) est bien entre \(B\) et \(C\) car les deux angles sont aigus.
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