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Mathématiques · 2AC · Semestre 2

Pythagore et cosinus 2AC : exercices corrigés

Cette série de maths 2AC du semestre 2 propose trois modèles de 12 exercices sur le théorème de Pythagore et le cosinus d’un angle aigu : calcul de l’hypoténuse ou d’un côté de l’angle droit, racines carrées, valeurs exactes et approchées, réciproque, cosinus d’un angle, longueurs et angles à la calculatrice. Chaque modèle reprend toute la leçon avec des exercices différents, du plus facile au plus difficile. Réglez la calculatrice en degrés, puis ouvrez chaque correction expliquée. Chaque modèle a son énoncé et son corrigé détaillé en PDF.

Choisis ta série

3 modèles de 12 exercices différents sont disponibles, chacun avec son énoncé et son corrigé détaillé en PDF.

Modèle 1

Par MATHFJIB · Programme marocain, 2AC · Mis à jour le

Les 12 exercices corrigés du modèle 1

Exercice 1 · Application

Facile

Calculer l’hypoténuse

Chaque triangle est rectangle. Calculer l’hypoténuse.

  1. Côtés de l’angle droit cm et cm.
  2. Côtés de l’angle droit cm et cm.
  3. Côtés de l’angle droit cm et cm.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. , donc l’hypoténuse mesure cm.
  2. , donc cm.
  3. , donc cm.

À retenir : On additionne les carrés, puis on prend la racine carrée.

Exercice 2 · Application

Facile

Écrire l’égalité

Écrire l’égalité de Pythagore pour chaque triangle rectangle.

  1. rectangle en .
  2. rectangle en .
  3. rectangle en .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 2

Correction expliquée

  1. .
  2. .
  3. .

À retenir : L’hypoténuse, côté opposé à l’angle droit, est seule de son côté du signe égal.

Exercice 3 · Application

Facile

Des racines carrées

Calculer, ou donner une valeur approchée au centième.

  1. Le côté d’un carré d’aire cm².
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

  1. .
  2. .
  3. .
  4. cm.

À retenir : La racine carrée d’un nombre positif est le nombre positif dont le carré redonne ce nombre.

Exercice 4 · Application

Facile

Un côté de l’angle droit

Chaque triangle est rectangle. Calculer le côté manquant.

  1. Hypoténuse cm, un côté cm.
  2. Hypoténuse cm, un côté cm.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. , donc cm.
  2. , donc cm.

À retenir : Pour un côté de l’angle droit, on soustrait.

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

Exact et approché

Donner la valeur exacte, puis l’arrondi au centième.

  1. L’hypoténuse d’un triangle rectangle de côtés cm et cm.
  2. La diagonale d’un carré de côté cm.
  3. Un côté de l’angle droit, avec une hypoténuse de cm et un côté de cm.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1. cm.
  2. cm.
  3. cm.

À retenir : Une longueur peut ne pas être décimale : on garde la racine pour la valeur exacte.

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

Rectangle ou non ?

Dire si chaque triangle est rectangle.

  1. Côtés cm, cm et cm.
  2. Côtés cm, cm et cm.
  3. Côtés m, m et m.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1. et  : oui.
  2. et  : , non.
  3.  : oui.

À retenir : On compare le carré du plus grand côté à la somme des deux autres carrés.

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

Le cosinus d’un angle

est rectangle en avec cm, cm et cm.

  1. Calculer .
  2. Calculer .
  3. Pourquoi un cosinus est-il toujours inférieur à  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. Côté adjacent sur l’hypoténuse  : .
  2. .
  3. Le côté adjacent est plus court que l’hypoténuse.

À retenir : Cosinus = côté adjacent divisé par hypoténuse.

Exercice 8 · Application

Intermédiaire

Une longueur avec le cosinus

Dans chaque triangle rectangle, calculer la longueur demandée.

  1. Hypoténuse cm, angle de  : côté adjacent ?
  2. Côté adjacent cm, angle de  : hypoténuse ?
  3. Hypoténuse cm, angle de avec  : côté adjacent ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1. cm, car .
  2. cm.
  3. cm.

À retenir : et .

Exercice 9 · Application

Intermédiaire

Un angle à la calculatrice

Trouver l’angle aigu , au degré près.

Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1. .
  2. La calculatrice donne .
  3. .

À retenir : La touche inverse du cosinus, en mode degrés, donne l’angle.

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

L’échelle contre le mur

Une échelle de m est appuyée contre un mur vertical. Son pied est à m du mur.

  1. À quelle hauteur l’échelle touche-t-elle le mur ?
  2. Calculer le cosinus de l’angle entre l’échelle et le sol.
  3. En déduire cet angle au degré près.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. , donc m.
  2. .
  3. .

À retenir : On repère l’angle droit entre le mur et le sol.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

La diagonale de l’écran

Un écran rectangulaire mesure cm sur cm.

  1. Calculer sa diagonale.
  2. Peut-on ranger une baguette de m posée à plat dans un carton de cm sur cm ?
  3. Calculer le cosinus de l’angle entre la diagonale et le grand côté.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1. , donc cm.
  2. Oui, de justesse, le long de la diagonale de cm.
  3. .

À retenir : La diagonale d’un rectangle est l’hypoténuse de deux triangles rectangles.

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

Choisir la méthode

Dire quelle propriété utiliser dans chaque situation de triangle rectangle.

  1. On connaît deux côtés et l’on cherche le troisième.
  2. On connaît un côté et un angle aigu et l’on cherche un autre côté.
  3. On connaît les trois côtés et l’on se demande si le triangle est rectangle.
  4. On connaît deux côtés et l’on cherche un angle.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1. Le théorème de Pythagore.
  2. Le cosinus de l’angle.
  3. La réciproque du théorème de Pythagore.
  4. Le cosinus, puis la calculatrice.

À retenir : Pythagore relie trois longueurs ; le cosinus relie deux longueurs et un angle.

Les 12 exercices corrigés du modèle 2

Exercice 1 · Application

Facile

Vrai ou faux

Dire si chaque affirmation est vraie ou fausse.

  1. Dans un triangle rectangle, le carré de l’hypoténuse égale la somme des carrés des deux autres côtés.
  2. Le théorème de Pythagore s’applique dans tout triangle.
  3. Le cosinus d’un angle aigu est compris entre et .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. Vrai : c’est le théorème de Pythagore.
  2. Faux : seulement dans un triangle rectangle.
  3. Faux : , alors que .
  4. Vrai.

À retenir : La racine d’une somme n’est pas la somme des racines.

Exercice 2 · Application

Facile

Des carrés

Calculer.

Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 2

Correction expliquée

  1. .
  2. .
  3. .
  4. .

À retenir : Le carré d’une racine carrée redonne le nombre.

Exercice 3 · Application

Facile

L’hypoténuse

Calculer l’hypoténuse de chaque triangle rectangle.

  1. Côtés de l’angle droit cm et cm.
  2. Côtés de l’angle droit m et m.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

  1. , donc cm.
  2. , donc m.

À retenir : On ajoute les carrés des deux côtés de l’angle droit.

Exercice 4 · Application

Intermédiaire

Le côté manquant

Calculer le côté de l’angle droit qui manque.

  1. Hypoténuse cm, un côté cm.
  2. Hypoténuse cm, un côté cm.
  3. Hypoténuse m, un côté m.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. , donc cm.
  2. , donc cm aussi.
  3. , donc m.

À retenir : Carré de l’hypoténuse moins carré du côté connu.

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

Rédiger la réciproque

Dans le triangle , cm, cm et cm.

  1. Quel est le plus grand côté ?
  2. Comparer et .
  3. Conclure, en précisant le sommet de l’angle droit.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1. .
  2. et .
  3. D’après la réciproque, est rectangle en , sommet opposé à .

À retenir : L’angle droit est opposé au plus grand côté.

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

Des longueurs non décimales

Donner la valeur exacte, puis une valeur approchée au centième.

  1. La diagonale d’un carré de côté cm.
  2. La diagonale d’un rectangle de cm sur cm.
  3. a-t-il une écriture décimale exacte ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1. cm.
  2. cm.
  3. Non : seule l’écriture est exacte.

À retenir : Une valeur exacte garde la racine carrée.

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

Le même angle, le même cosinus

Deux triangles rectangles ont un angle aigu de même mesure , avec .

  1. Dans le premier, l’hypoténuse mesure cm. Calculer le côté adjacent.
  2. Dans le second, le côté adjacent mesure cm. Calculer l’hypoténuse.
  3. Pourquoi le cosinus est-il le même dans les deux triangles ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. cm.
  2. cm.
  3. Le cosinus ne dépend que de l’angle, pas de la taille du triangle.

À retenir : Deux triangles rectangles de même angle aigu ont le même rapport adjacent sur hypoténuse.

Exercice 8 · Application

Intermédiaire

Le côté adjacent

Calculer le côté adjacent à l’angle donné, au centième.

  1. Hypoténuse cm, angle de , avec .
  2. Hypoténuse m, angle de , avec .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1. cm.
  2. m.

À retenir : Le côté adjacent est l’hypoténuse multipliée par le cosinus.

Exercice 9 · Approfondissement

Difficile

Les deux angles aigus

Un triangle rectangle a une hypoténuse de cm et un côté de cm.

  1. Calculer le cosinus de l’angle adjacent au côté de cm.
  2. En déduire cet angle au degré près.
  3. En déduire l’autre angle aigu.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1. .
  2. .
  3. .

À retenir : Les deux angles aigus sont complémentaires.

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

La rampe d’accès

Une rampe rectiligne de m monte de m.

  1. Calculer la distance horizontale couverte, au centième.
  2. Calculer le cosinus de l’angle de la rampe avec le sol.
  3. Donner cet angle au degré près.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. m.
  2. .
  3. .

À retenir : La rampe est l’hypoténuse d’un triangle rectangle.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

Le cerf-volant

La ficelle tendue d’un cerf-volant mesure m. Le cerf-volant est à la verticale d’un point situé à m de l’enfant.

  1. À quelle hauteur vole le cerf-volant ?
  2. Calculer le cosinus de l’angle entre la ficelle et le sol.
  3. Donner cet angle au degré près.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1. , donc m.
  2. .
  3. .

À retenir : On place l’angle droit entre la verticale et le sol.

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

Le côté du losange

Un losange a des diagonales de cm et cm.

  1. Pourquoi les diagonales forment-elles quatre triangles rectangles ?
  2. Calculer le côté du losange.
  3. Calculer son périmètre.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1. Les diagonales d’un losange sont perpendiculaires et se coupent en leur milieu.
  2. , donc cm.
  3. cm.

À retenir : On travaille avec les demi-diagonales.

Les 12 exercices corrigés du modèle 3

Exercice 1 · Application

Facile

Hypoténuse, adjacent, opposé

est rectangle en . Répondre.

  1. Quelle est l’hypoténuse ?
  2. Quel est le côté adjacent à l’angle  ?
  3. Quel est le côté opposé à l’angle  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. .
  2. .
  3. .

À retenir : Le côté adjacent touche l’angle, sans être l’hypoténuse.

Exercice 2 · Application

Facile

Racines et carrés

Calculer.

Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 2

Correction expliquée

  1. .
  2. .
  3. .
  4. .

À retenir : On calcule sous la racine avant de la prendre.

Exercice 3 · Application

Facile

Aire et côté d’un carré

Calculer le côté de chaque carré, au centième si besoin.

  1. Un carré d’aire cm².
  2. Un carré d’aire cm².
  3. Un carré dont la diagonale mesure cm.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

  1. cm.
  2. cm.
  3. Deux côtés égaux  : , donc et cm.

À retenir : Le côté d’un carré est la racine carrée de son aire.

Exercice 4 · Application

Intermédiaire

Côtés décimaux

Calculer le côté de l’angle droit qui manque.

  1. Hypoténuse cm, un côté cm.
  2. Hypoténuse cm, un côté cm.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. , donc cm.
  2. , donc cm.

À retenir : Le côté cherché est plus court que l’hypoténuse : on contrôle le résultat.

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

Est-il rectangle ?

Dire si chaque triangle est rectangle.

  1. Côtés cm, cm et cm.
  2. Côtés cm, cm et cm.
  3. Côtés m, m et m.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1.  : oui.
  2.  : non.
  3.  : oui.

À retenir : Un seul calcul de chaque côté de l’égalité suffit à trancher.

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

La hauteur du triangle isocèle

Un triangle isocèle a deux côtés de cm et une base de cm.

  1. Pourquoi la hauteur issue du sommet principal coupe-t-elle la base en son milieu ?
  2. Calculer la hauteur.
  3. Calculer l’aire du triangle.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1. Dans un triangle isocèle, cette hauteur est aussi la médiane.
  2. , donc cm.
  3. cm².

À retenir : La hauteur coupe le triangle isocèle en deux triangles rectangles.

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

Deux cosinus

est rectangle en avec cm et cm.

  1. Calculer .
  2. Calculer .
  3. Calculer .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. .
  2. , donc cm.
  3. .

À retenir : Chaque angle aigu a son propre côté adjacent.

Exercice 8 · Approfondissement

Difficile

Cosinus puis Pythagore

Un triangle rectangle a une hypoténuse de cm et un angle de , avec .

  1. Calculer le côté adjacent à cet angle.
  2. Calculer le troisième côté, au centième.
  3. Calculer l’autre angle aigu.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1. cm.
  2. , donc cm.
  3. .

À retenir : Le cosinus donne un premier côté, Pythagore le second.

Exercice 9 · Approfondissement

Difficile

Des distances dans un repère

Dans un repère orthonormé, l’unité est le centimètre.

  1. et  : calculer .
  2. et  : calculer .
  3. Pourquoi peut-on utiliser Pythagore ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1. Écarts horizontal et vertical  : cm.
  2. Écarts et  : cm.
  3. Les écarts horizontal et vertical forment un angle droit.

À retenir : Deux écarts perpendiculaires sont les côtés de l’angle droit.

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

Le toit

Un toit à deux pans couvre une maison de m de large. Chaque pan, rectiligne, mesure m.

  1. Calculer la hauteur du faîte au-dessus des murs.
  2. Calculer le cosinus de l’angle d’un pan avec l’horizontale.
  3. Donner cet angle au degré près.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. , donc m.
  2. .
  3. .

À retenir : La moitié de la largeur et la hauteur sont les côtés de l’angle droit.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

Le randonneur

Un randonneur marche km vers l’est, puis km vers le nord.

  1. À quelle distance de son point de départ est-il ?
  2. Combien de kilomètres a-t-il marché ?
  3. Calculer le cosinus de l’angle entre la direction de l’est et la ligne droite vers son arrivée.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1. km.
  2. km.
  3. .

À retenir : Est et nord sont perpendiculaires.

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

Diagonales de faces

Calculer chaque diagonale, en valeur exacte puis approchée au centième si besoin.

  1. Une face rectangulaire de cm sur cm.
  2. Un carré de côté cm.
  3. Un carré de côté m : sa diagonale est-elle plus longue que m ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1. cm.
  2. cm.
  3. m : non.

À retenir : La diagonale d’un carré de côté mesure .

Ce que vous allez travailler

  • Calculer l’hypoténuse ou un côté de l’angle droit
  • Donner une valeur exacte et une valeur approchée
  • Prouver qu’un triangle est rectangle avec la réciproque
  • Calculer le cosinus d’un angle aigu
  • Calculer une longueur ou un angle avec le cosinus

Les erreurs à éviter

  • Additionner les carrés pour trouver un côté de l’angle droit : on soustrait le carré connu du carré de l’hypoténuse.
  • Oublier la racine carrée à la fin : on trouve d’abord le carré de la longueur.
  • Confondre , qui vaut , et , qui vaut  : la racine d’une somme n’est pas la somme des racines.
  • Prendre le côté opposé pour le cosinus : c’est le côté adjacent divisé par l’hypoténuse.

Questions fréquentes

Que dit le théorème de Pythagore ?

Dans un triangle rectangle, le carré de l’hypoténuse est égal à la somme des carrés des deux autres côtés : si est rectangle en , .

Comment prouver qu’un triangle est rectangle avec ses côtés ?

On compare le carré du plus grand côté à la somme des carrés des deux autres. S’ils sont égaux, le triangle est rectangle, et l’angle droit est opposé au plus grand côté.

Comment calculer le cosinus d’un angle aigu ?

Dans un triangle rectangle, on divise le côté adjacent à l’angle par l’hypoténuse : si est rectangle en .

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Choisissez d’abord un modèle. Le bouton « Énoncé PDF » télécharge ses 12 exercices sans les réponses, en 2 pages, et le bouton « Corrigé PDF » sa correction détaillée, avec la méthode à retenir. Les 3 modèles portent sur la même leçon avec des exercices différents. Les corrections se trouvent aussi sous chaque exercice sur cette page.

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