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Droites remarquables du triangle : construire et reconnaître

Une hauteur passe par un sommet et est perpendiculaire au côté opposé. Une médiatrice est perpendiculaire à un côté en son milieu. Une bissectrice partage un angle en deux angles égaux. Ces trois constructions répondent à des conditions différentes ; leurs points d’intersection permettent de définir des centres utiles du triangle.

Conforme au programme officiel du Ministère de l'Éducation Nationale (2025-2026) · Mis à jour le

À la fin de ce chapitre, vous saurez

  • Construire une médiatrice et utiliser l’équidistance
  • Tracer les hauteurs d’un triangle
  • Construire une bissectrice
  • Construire un cercle circonscrit et un cercle inscrit
  • Distinguer les droites remarquables

PrérequisMilieu et perpendicularité · Construction au compas · Angles et triangles

Un bon cours, ça se partage.

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Quelle droite faut-il construire ?

Pour placer un point aussi loin de A que de B, on utilise la médiatrice de [AB]. Pour mesurer la distance d’un sommet à la droite du côté opposé, on trace une hauteur. Pour partager un angle en deux ouvertures égales, on construit une bissectrice. Avant de sortir les instruments, repère donc la condition demandée.

Deux triangles distinguent la hauteur issue de A et la médiatrice du côté BC passant par son milieu M.
La hauteur issue de A est perpendiculaire à (BC) ; la médiatrice de [BC] est perpendiculaire à (BC) en son milieu.

La médiatrice d’un segment

Définition

Médiatrice : La médiatrice de [AB] est la droite perpendiculaire à (AB) passant par le milieu de [AB]. Elle dépend du segment, pas du troisième sommet du triangle.

Propriété

Propriété d’équidistance

Tout point M de la médiatrice de [AB] vérifie MA = MB. Réciproquement, si MA = MB, alors M appartient à cette médiatrice.

Méthode

Construire au compas sans mesurer le milieu

  1. Ouvre le compas à plus de la moitié de AB.
  2. Avec cette même ouverture, trace deux arcs de centre A, de part et d’autre de [AB].
  3. Sans modifier l’ouverture, trace deux arcs de centre B coupant les précédents en P et Q.
  4. Trace (PQ) : c’est la médiatrice de [AB].

Pourquoi cette construction fonctionne-t-elle ? P et Q sont chacun à égale distance de A et B, puisque l’ouverture du compas est la même. Ils appartiennent donc à la médiatrice. Deux points distincts suffisent pour tracer cette droite.

Les médiatrices et le cercle circonscrit

Propriété

Centre du cercle circonscrit

Les trois médiatrices d’un triangle se coupent en un même point O. Ce point est à égale distance des trois sommets : OA = OB = OC. Le cercle de centre O passant par un sommet passe donc par les trois.

Méthode

Construire le cercle circonscrit

  1. Trace les médiatrices de deux côtés du triangle.
  2. Nomme O leur point d’intersection.
  3. Prends OA comme rayon et trace le cercle de centre O.
  4. Vérifie que B et C appartiennent aussi au cercle.

Utiliser l’égalité des rayons

O est l’intersection des médiatrices de [AB] et [AC] et OA = 4 cm. Trouver OB et OC.

  1. Sur la médiatrice de [AB], OA = OB.
  2. Sur la médiatrice de [AC], OA = OC. Donc OB = OC = 4 cm.

Attention

Le centre du cercle circonscrit n’est pas forcément à l’intérieur du triangle. Sa position dépend de la forme du triangle. Ce sont les médiatrices et les égalités de distances qui le définissent.

Un centre à égale distance des sommetsUn triangle rectangle est inscrit dans un cercle. O, milieu de l’hypoténuse BC, est le centre. OA, OB et OC sont des rayons de même longueur.{"title":"Un centre à égale distance des sommets","description":"Un triangle rectangle est inscrit dans un cercle. O, milieu de l’hypoténuse BC, est le centre. OA, OB et OC sont des rayons de même longueur.","keywords":["mathématiques 1AC","semestre 1","cercle circonscrit","rayons égaux","médiatrices"],"language":"fr","creator":"MATHFJIB"}ABCOOA = OB = OC
Un centre à égale distance des sommets. Le cercle circonscrit passe par A, B et C ; ses rayons vérifient OA = OB = OC. Ici, le triangle est rectangle en A.

Une hauteur du triangle

Définition

Hauteur : La hauteur issue de A dans le triangle ABC est la droite passant par A et perpendiculaire à (BC). Son point d’intersection H avec (BC) est le pied de la hauteur.

Méthode

Tracer la hauteur issue d’un sommet

  1. Identifie le côté opposé à ce sommet.
  2. Prolonge la droite de ce côté si nécessaire.
  3. Avec l’équerre, trace la perpendiculaire à cette droite passant par le sommet.
  4. Nomme le pied et code l’angle droit.

Dans un triangle obtus, le pied d’une hauteur peut être sur le prolongement d’un côté, en dehors du segment. Cela ne rend pas la construction fausse : la définition parle de la droite (BC), et non uniquement du segment [BC].

Propriété

Orthocentre

Les trois hauteurs d’un triangle se coupent en un même point, appelé orthocentre. Dans un triangle rectangle, deux hauteurs sont les droites des côtés de l’angle droit ; l’orthocentre est donc le sommet de l’angle droit.

La bissectrice d’un angle

Définition

Bissectrice : La bissectrice d’un angle est la demi-droite issue du sommet qui partage cet angle en deux angles de même mesure. Dans un triangle, on utilise les bissectrices des angles intérieurs.

Méthode

Construire la bissectrice au compas

  1. Trace un arc de centre A coupant les deux côtés de l’angle en P et Q.
  2. Avec une même ouverture, trace des arcs de centres P et Q qui se coupent en M à l’intérieur de l’angle.
  3. Trace la demi-droite [AM).

Partager un angle

L’angle BAC mesure 74°. [AI) est sa bissectrice.

  1. Les angles BAI et IAC ont la même mesure.
  2. Chacun mesure °.

Propriété

Distance aux côtés

Un point de la bissectrice situé à l’intérieur d’un angle est à égale distance des droites portant ses côtés. Chaque distance se mesure le long d’une perpendiculaire à la droite concernée.

Les bissectrices et le cercle inscrit

Propriété

Centre du cercle inscrit

Les trois bissectrices intérieures d’un triangle se rencontrent en un même point I. Ce point est à égale distance des trois côtés. Il est le centre du cercle inscrit, tangent aux trois côtés.

Méthode

Construire le cercle inscrit

  1. Trace deux bissectrices intérieures et nomme I leur intersection.
  2. Depuis I, trace une perpendiculaire à un côté ; H est son pied.
  3. Trace le cercle de centre I et de rayon IH.
  4. Le cercle touche chacun des trois côtés sans passer par les sommets.

Attention

Le rayon du cercle inscrit est la distance perpendiculaire du centre à un côté. Le segment reliant le centre à un sommet n’est pas ce rayon.

Ne plus confondre les droites remarquables

ObjetPoint imposéConditionIntersection des trois
HauteurUn sommetPerpendiculaire au côté opposéOrthocentre
MédiatriceMilieu d’un côtéPerpendiculaire à ce côtéCentre du cercle circonscrit
BissectriceUn sommetDeux angles égauxCentre du cercle inscrit

La médiane est un autre mot que tu peux rencontrer : elle relie un sommet au milieu du côté opposé. Elle n’est pas nécessairement perpendiculaire à ce côté. On la distingue ici pour éviter une confusion ; ses propriétés et le centre de gravité seront approfondis plus tard.

Dans un triangle isocèle, certaines de ces droites peuvent coïncider. Il vaut donc mieux apprendre à les reconnaître sur un triangle quelconque, dont les côtés sont de longueurs différentes. Vérifie chaque définition au lieu de mémoriser une direction sur le dessin.

Questions fréquentes

Quelle différence entre hauteur et médiatrice ?

Une hauteur passe par un sommet et est perpendiculaire au côté opposé. Une médiatrice passe par le milieu d’un côté et lui est perpendiculaire ; elle ne passe pas forcément par un sommet.

Comment construire le cercle circonscrit ?

Trace les médiatrices de deux côtés. Leur intersection est le centre ; prends la distance à un sommet comme rayon. Le cercle passe par les trois sommets.

Comment construire le cercle inscrit ?

Trace deux bissectrices intérieures. Depuis leur intersection, construis une perpendiculaire à un côté : sa longueur jusqu’au côté est le rayon du cercle inscrit.

Une hauteur peut-elle sortir du triangle ?

Oui. Dans un triangle obtus, il faut prolonger certains côtés pour trouver les pieds des hauteurs. La définition utilise les droites portant les côtés.

Quiz : 12 questions sur ce chapitre

12 questions tirées au hasard parmi les 12 de ce chapitre : le quiz est différent à chaque visite. Une seule réponse est correcte, et vous voyez immédiatement si la vôtre l'est.

Q1Une médiatrice passe par…

Bonne réponse : le milieu d’un segment

La médiatrice est perpendiculaire au segment en son milieu.

Q2Une hauteur issue de A est perpendiculaire à…

Bonne réponse : (BC)

Le côté opposé au sommet A est [BC].

Q3Les médiatrices se coupent au centre du cercle…

Bonne réponse : circonscrit

Leur intersection est à égale distance des trois sommets.

Q4Les hauteurs se coupent à…

Bonne réponse : l’orthocentre

Le nom du point commun des trois hauteurs est orthocentre.

Q5Une bissectrice partage…

Bonne réponse : un angle en deux angles égaux

Elle est définie par l’égalité des deux ouvertures obtenues.

Q6Si MA = MB, M appartient à…

Bonne réponse : la médiatrice de [AB]

C’est la réciproque de la propriété d’équidistance.

Q7Le cercle inscrit touche…

Bonne réponse : les trois côtés

Il est tangent aux trois côtés du triangle.

Q8Pour le rayon du cercle inscrit, on mesure…

Bonne réponse : la distance perpendiculaire du centre à un côté

La tangence impose un rayon perpendiculaire au côté au point de contact.

Q9Une bissectrice d’un angle de 58° donne…

Bonne réponse : deux angles de 29°

On partage 58° en deux mesures égales.

Q10Le pied d’une hauteur peut être…

Bonne réponse : sur le prolongement d’un côté

On trace la perpendiculaire à la droite du côté opposé, que l’on peut prolonger.

Q11Une médiane relie un sommet…

Bonne réponse : au milieu du côté opposé

La médiane impose un milieu, sans imposer d’angle droit.

Q12Dans un triangle rectangle, l’orthocentre est…

Bonne réponse : le sommet de l’angle droit

Les deux côtés de l’angle droit sont portés par deux hauteurs.

Exercices corrigés

10 exercices classés du plus simple au plus difficile. Cherchez d'abord seul, puis révélez la correction rédigée étape par étape.

Exercice 1

Facile

Une droite passe par le milieu de [AB] et est perpendiculaire à (AB). Nomme-la.

Correction

Les deux conditions de la définition sont présentes.

Il s’agit de la médiatrice de [AB].

Exercice 2

Facile

M appartient à la médiatrice de [AB] et MA = 5 cm. Calcule MB.

Correction

Tout point de la médiatrice est à égale distance des deux extrémités.

Donc MB = MA = 5 cm.

Exercice 3

Facile

Une bissectrice partage un angle de 86°. Calcule les deux angles obtenus.

Correction

La bissectrice donne deux angles égaux.

Chaque mesure vaut 86 ÷ 2 = 43°.

Exercice 4

Facile

Dans ABC, (AH) passe par A et est perpendiculaire à (BC). H appartient à (BC). Que représente (AH) ?

Correction

Elle passe par le sommet A et est perpendiculaire au côté opposé.

C’est la hauteur issue de A ; H en est le pied.

Exercice 5

Moyen

Trace AB = 6 cm et construis sa médiatrice au compas.

Correction

Choisis une ouverture supérieure à 3 cm. Trace des arcs de centres A et B avec cette même ouverture.

Relie les deux intersections des arcs : la droite obtenue est perpendiculaire à [AB] en son milieu.

Exercice 6

Moyen

Construis un triangle puis son cercle circonscrit. Décris le choix du centre et du rayon.

Correction

Le centre O est l’intersection de deux médiatrices.

Le rayon est OA ; le cercle doit passer également par B et C.

Exercice 7

Moyen

Le pied H d’une hauteur issue de A se trouve sur le prolongement de [BC]. Est-ce possible ?

Correction

Oui : la hauteur est perpendiculaire à la droite (BC), pas nécessairement au segment lui-même.

Cela peut arriver pour un triangle obtus. Le pied extérieur ne suffit pas à rejeter la construction.

Exercice 8

Moyen

I est l’intersection des bissectrices. H est le pied de la perpendiculaire de I à (AB), avec IH = 1,4 cm. Quel rayon choisir ?

Correction

Le rayon du cercle inscrit est la distance de I à un côté.

On choisit IH = 1,4 cm, et non la distance à un sommet.

Exercice 9

Difficile

O est sur les médiatrices de [AB] et [BC]. Prouve que OA = OC.

Correction

La première médiatrice donne OA = OB.

La seconde donne OB = OC. En combinant, OA = OB = OC, donc OA = OC.

Exercice 10

Difficile

M est le milieu de [BC]. Peut-on affirmer que (AM) est une hauteur du triangle ABC ?

Correction

Non. (AM) est une médiane, mais aucune perpendicularité n’est donnée.

Pour être une hauteur, il faut en plus que (AM) soit perpendiculaire à (BC).

Mathématiques 1AC · S1

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