Aller au contenu principal

Droites remarquables dans le triangle

Un triangle possède quatre familles de droites remarquables : hauteurs, médiatrices, bissectrices et médianes. En 2AC, on approfondit surtout les médianes : elles se coupent au centre de gravité G, situé aux deux tiers de chaque médiane à partir du sommet. Les autres droites permettent de construire des cercles et de démontrer des égalités.

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

À la fin de ce chapitre, vous saurez

  • Distinguer les quatre familles de droites remarquables
  • Construire les droites avec les instruments
  • Utiliser les propriétés des centres associés
  • Calculer une longueur sur une médiane grâce au centre de gravité

PrérequisMilieu et médiatrice d’un segment · Perpendicularité et mesure d’angles · Fractions d’une longueur

Un bon cours, ça se partage.

Aide un camarade à comprendre ce chapitre. Envoie-lui cette page et révisez ensemble.

Instagram : copie le lien puis colle-le dans un message.

Comment reconnaître les quatre droites ?

DroiteCondition essentiellePasse par un sommet ?
HauteurPerpendiculaire au côté opposé, ou à son prolongementOui
MédiatricePerpendiculaire à un côté en son milieuPas nécessairement
Bissectrice intérieurePartage un angle du triangle en deux angles égauxOui
MédianeJoint un sommet au milieu du côté opposéOui

Chaque triangle possède trois droites de chaque famille. Les codages permettent de les reconnaître : angle droit pour la hauteur, angle droit et milieu pour la médiatrice, deux angles égaux pour la bissectrice, milieu du côté opposé pour la médiane.

Attention

Une médiane n’est pas forcément perpendiculaire au côté opposé. Une médiatrice ne passe pas forcément par le sommet opposé. Ces coïncidences existent dans certains triangles particuliers, pas dans tous les triangles.

Qu’est-ce qu’une hauteur ?

Définition

Hauteur issue de A : Dans ABC, la hauteur issue de A est la droite passant par A et perpendiculaire à (BC). Son intersection H avec (BC) est le pied de la hauteur.

Méthode

Construire une hauteur

  1. Place un côté de l’équerre sur la droite (BC), prolongée si nécessaire.
  2. Fais glisser l’équerre jusqu’à ce que l’autre côté passe par A.
  3. Trace la perpendiculaire et marque le pied H.
  4. Code l’angle droit.

Propriété

Orthocentre

Les trois hauteurs d’un triangle sont concourantes en un point appelé orthocentre. Dans un triangle obtus, ce point est à l’extérieur ; dans un triangle rectangle, c’est le sommet de l’angle droit.

Le pied d’une hauteur peut être à l’extérieur du segment opposé. Cela ne rend pas la construction fausse : la définition utilise la droite qui porte le côté, pas uniquement le segment.

Qu’est-ce qu’une médiatrice ?

Définition

Médiatrice d’un côté : La médiatrice de [BC] est la droite perpendiculaire à (BC) passant par le milieu de [BC]. Chaque point de cette droite est à égale distance de B et de C, et réciproquement.

Méthode

Construire au compas

  1. Choisis un rayon strictement supérieur à la moitié de BC.
  2. Trace deux arcs de même rayon, de centres B et C, qui se coupent en deux points.
  3. Relie les deux intersections : tu obtiens la médiatrice de [BC].

Propriété

Centre du cercle circonscrit

Les trois médiatrices d’un triangle se rencontrent en O, centre du cercle passant par les trois sommets. On a OA = OB = OC.

Prouver l’équidistance

O appartient aux médiatrices de [AB] et de [AC]. Pourquoi le cercle de centre O passant par A passe-t-il aussi par B et C ?

  1. La première médiatrice donne OA = OB ; la seconde donne OA = OC.
  2. Les trois sommets sont donc à la même distance de O, qui est le rayon du cercle.

Qu’est-ce qu’une bissectrice ?

Définition

Bissectrice intérieure : La bissectrice intérieure d’un angle du triangle est la demi-droite issue de son sommet qui partage cet angle en deux angles de même mesure.

Pour la construire au compas, trace un arc centré au sommet qui coupe les deux côtés de l’angle. Depuis ces deux points, trace deux arcs de même rayon se coupant à l’intérieur de l’angle. Relie le sommet à leur intersection.

Propriété

Centre du cercle inscrit

Les trois bissectrices intérieures se rencontrent en un point situé à égale distance des trois côtés : c’est le centre du cercle inscrit. La distance à un côté se mesure perpendiculairement à la droite qui le porte.

Partager un angle

L’angle BAC mesure 68°. La demi-droite [AI) est sa bissectrice. Calculer BAI.

  1. La bissectrice crée deux angles égaux.
  2. .

Qu’est-ce qu’une médiane ?

Définition

Médiane issue de A : Dans un triangle ABC, si I est le milieu de [BC], la droite (AI) est la médiane issue de A. Le segment [AI] est aussi appelé segment médian dans les calculs de longueur.

Méthode

Construire les médianes

  1. Construis le milieu I de [BC], puis trace (AI).
  2. Construis le milieu J de [AC], puis trace (BJ).
  3. Nomme G leur point d’intersection.
  4. La troisième médiane passe aussi par G.

Deux médianes suffisent pour construire leur point de concours. La troisième sert de contrôle : si elle ne passe pas par G sur ton dessin, vérifie tes milieux et la précision des traits. Une erreur de mesure n’invalide pas la propriété.

Où se trouve le centre de gravité ?

Propriété

Position sur une médiane

Les trois médianes sont concourantes au centre de gravité G. Sur [AI], on a , et . G est à l’intérieur du triangle.

G partage la médiane AI en AG = 4 cm et GI = 2 cm ; I est milieu de BC.
Le centre de gravité est aux deux tiers de chaque médiane depuis le sommet : AG = 2AI/3 et AG = 2GI.

Attention

Les deux tiers se mesurent à partir du sommet A, pas à partir du milieu I. G n’est pas le milieu de [AI]. Sur la figure, la médiane est verticale pour faciliter la lecture ; une médiane peut avoir toute autre direction.

Calcul direct

AI = 9 cm. Calculer AG et GI.

  1. cm.
  2. cm.
  3. Vérification : AG + GI = 9 cm et AG = 2GI.

Retrouver la médiane

GI = 2,4 cm. Calculer AI et AG.

  1. GI représente un tiers de AI, donc cm.
  2. cm.

Choisir la propriété qui répond à la question

Ce que l’on veut démontrerOutil possible
Deux distances à des sommets sont égalesMédiatrice
Deux angles sont égauxBissectrice
Deux droites sont perpendiculairesHauteur ou médiatrice
Une longueur vaut les deux tiers d’une autreCentre de gravité sur une médiane

Dans un triangle isocèle en A, la médiane issue de A est aussi hauteur, médiatrice de la base et bissectrice de l’angle au sommet. Dans un triangle équilatéral, les quatre centres sont confondus. Il faut connaître la nature du triangle avant d’utiliser ces propriétés particulières.

Questions fréquentes

Quelles sont les quatre droites remarquables du triangle ?

Ce sont les hauteurs, les médiatrices, les bissectrices et les médianes. Elles se distinguent par les conditions de perpendicularité, de milieu ou d’égalité d’angles.

Quelle différence entre médiane et médiatrice ?

La médiane passe par un sommet et le milieu du côté opposé. La médiatrice passe par le milieu d’un côté et lui est perpendiculaire ; elle ne passe pas toujours par un sommet.

Comment calculer une longueur avec le centre de gravité ?

Si I est milieu de [BC] et G centre de gravité, AG = 2AI/3 et GI = AI/3. Ainsi, pour AI = 9 cm, AG = 6 cm et GI = 3 cm.

Comment construire le centre de gravité d’un triangle ?

Construis deux milieux de côtés et trace les médianes issues des sommets opposés. Leur intersection est le centre de gravité ; la troisième médiane passe par ce même point.

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 médiane joint…

Bonne réponse : un sommet au milieu opposé

La médiane passe par un sommet et le milieu du côté opposé.

Q2Une hauteur est…

Bonne réponse : perpendiculaire au côté opposé

La hauteur est la perpendiculaire à la droite du côté opposé passant par le sommet.

Q3Le centre de gravité est l’intersection des…

Bonne réponse : médianes

Les trois médianes sont concourantes au centre de gravité.

Q4Sur la médiane [AI], AG vaut…

Bonne réponse : 2AI/3

G se situe aux deux tiers de la médiane à partir du sommet A.

Q5Si GI = 3 cm, AG vaut…

Bonne réponse : 6 cm

Le segment allant du sommet à G est deux fois le segment allant de G au milieu.

Q6Si AI = 15 cm, GI vaut…

Bonne réponse : 5 cm

GI est le tiers de la médiane : 15 ÷ 3 = 5.

Q7Le centre du cercle circonscrit est sur les…

Bonne réponse : médiatrices

Les médiatrices donnent un point à égale distance des trois sommets.

Q8Une bissectrice partage un angle en…

Bonne réponse : deux angles égaux

La bissectrice partage la mesure de l’angle en deux parts égales.

Q9Une médiane est-elle toujours perpendiculaire au côté opposé ?

Bonne réponse : Non

La définition impose le milieu, pas la perpendicularité.

Q10Combien de médianes possède un triangle ?

Bonne réponse : 3

Une médiane est associée à chacun des trois sommets.

Q11Dans un triangle rectangle, l’orthocentre est…

Bonne réponse : le sommet de l’angle droit

Les deux côtés de l’angle droit portent deux hauteurs et se coupent à ce sommet.

Q12Si AG = 8 cm, AI vaut…

Bonne réponse : 12 cm

AG représente les deux tiers de AI ; on calcule 8 × 3/2 = 12.

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 A et par le milieu de [BC]. Quel est son nom dans ABC ?

Correction

Elle joint un sommet au milieu du côté opposé.

C’est la médiane issue de A. Rien n’indique qu’elle soit perpendiculaire à (BC).

Exercice 2

Facile

(d) est perpendiculaire à (AB) en son milieu. M appartient à (d). Quelle égalité obtient-on ?

Correction

(d) est la médiatrice de [AB].

Tout point de la médiatrice est équidistant des extrémités : MA = MB.

Exercice 3

Facile

Une bissectrice partage un angle de 74°. Calcule chaque angle obtenu.

Correction

Les deux angles ont la même mesure et leur somme vaut 74°.

Chaque angle mesure .

Exercice 4

Facile

G est centre de gravité et AI = 12 cm, avec I milieu de [BC]. Calcule AG et GI.

Correction

cm.

cm. Leur somme redonne AI.

Exercice 5

Moyen

Sur la médiane [BJ], G est centre de gravité et GJ = 1,8 cm. Calcule BG et BJ.

Correction

cm.

cm.

Exercice 6

Moyen

AG = 7 cm et G est centre de gravité sur [AI]. Calcule GI et AI.

Correction

cm.

cm, ce qui revient à calculer .

Exercice 7

Moyen

Décris une construction de G pour un triangle ABC quelconque.

Correction

Construis le milieu I de [BC] et le milieu J de [AC], puis trace les médianes (AI) et (BJ).

Leur intersection est G. La médiane issue de C doit passer par G et permet de contrôler la construction.

Exercice 8

Moyen

O est l’intersection des médiatrices de [AB] et [BC]. On sait OA = 4 cm. Calcule OB et OC.

Correction

La première médiatrice donne OA = OB. La seconde donne OB = OC.

Donc OB = OC = 4 cm. Le cercle circonscrit a pour rayon 4 cm.

Exercice 9

Difficile

Sami affirme : « Le centre de gravité est à égale distance des trois sommets. » Est-ce une propriété générale ?

Correction

Non. L’équidistance aux sommets caractérise le centre du cercle circonscrit, intersection des médiatrices.

Le centre de gravité est l’intersection des médianes. Ces centres peuvent coïncider dans un triangle équilatéral, mais pas dans tout triangle.

Exercice 10

Difficile

ABC est isocèle en A, I est le milieu de [BC] et G son centre de gravité. AI = 6,6 cm. Calcule AG et précise la position de (AI) par rapport à (BC).

Correction

cm.

Dans ce triangle isocèle, la médiane issue de A est aussi hauteur : (AI) est perpendiculaire à (BC). Cette dernière conclusion utilise l’hypothèse « isocèle ».