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Mathématiques · 2AC · Semestre 2

Triangle rectangle et cercle 2AC : exercices corrigés

Cette série de maths 2AC du semestre 2 propose trois modèles de 12 exercices sur le triangle rectangle et le cercle : hypoténuse et cercle circonscrit, angle droit inscrit dans un demi-cercle, médiane relative à l’hypoténuse et sa réciproque, démonstrations et constructions. Chaque modèle reprend toute la leçon avec des exercices différents, du plus facile au plus difficile. Tracez les figures décrites, 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

Le vocabulaire

est rectangle en avec cm.

  1. Quelle est l’hypoténuse ?
  2. Où est le centre du cercle circonscrit ?
  3. Quel est le rayon de ce cercle ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. Le côté , opposé à l’angle droit.
  2. Au milieu de .
  3. cm.

À retenir : L’hypoténuse d’un triangle rectangle est un diamètre de son cercle circonscrit.

Exercice 2 · Application

Facile

Rayon et hypoténuse

Répondre pour un triangle rectangle et son cercle circonscrit.

  1. L’hypoténuse mesure cm. Calculer le rayon.
  2. Le rayon mesure cm. Calculer l’hypoténuse.
  3. Que représente l’hypoténuse pour le cercle ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 2

Correction expliquée

  1. cm.
  2. cm.
  3. Un diamètre.

À retenir : Rayon = moitié de l’hypoténuse.

Exercice 3 · Application

Facile

Rectangle ou non ?

Dire si l’on peut affirmer que le triangle est rectangle, et en quel sommet.

  1. est sur le cercle de diamètre , distinct de et .
  2. est un diamètre et un autre point du cercle.
  3. est inscrit dans un cercle, et aucun de ses côtés n’est un diamètre.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

  1. Oui, rectangle en .
  2. Oui, rectangle en .
  3. On ne peut pas l’affirmer.

À retenir : L’angle droit est au sommet qui n’est pas une extrémité du diamètre.

Exercice 4 · Application

Facile

La médiane de l’angle droit

est rectangle en et est le milieu de .

  1. cm. Calculer .
  2. cm. Calculer .
  3. Comparer , et .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. cm.
  2. cm.
  3. Ils sont égaux : est le centre du cercle circonscrit.

À retenir : La médiane issue de l’angle droit mesure la moitié de l’hypoténuse.

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

Calculer des angles

est un diamètre d’un cercle de centre , et un point du cercle avec .

  1. Calculer et .
  2. Pourquoi le triangle est-il isocèle ?
  3. Calculer .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1. , donc .
  2. , deux rayons.
  3. , donc .

À retenir : Deux rayons forment toujours un triangle isocèle.

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

La réciproque de la médiane

Dans le triangle , est le milieu de et cm.

  1. cm. Que peut-on conclure ?
  2. cm. Le triangle est-il rectangle en  ?
  3. Dans le premier cas, quel est le cercle circonscrit ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1.  : est rectangle en .
  2. Non : n’est pas égal à .
  3. Le cercle de centre et de rayon cm.

À retenir : Une médiane égale à la moitié du côté opposé signale un angle droit.

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

Rédiger une preuve

Les points , et sont sur un cercle de centre , et est le milieu de .

  1. Que représente pour le cercle ?
  2. Quelle propriété utiliser ?
  3. Rédiger la conclusion.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. Un diamètre, puisqu’il passe par le centre.
  2. Un triangle dont un côté est un diamètre de son cercle circonscrit est rectangle.
  3. est sur le cercle de diamètre , donc est rectangle en .

À retenir : On écrit les données, la propriété, puis la conclusion.

Exercice 8 · Application

Intermédiaire

Un milieu équidistant

Dans un triangle , est le milieu de et .

  1. Sur quel cercle se trouvent , et  ?
  2. Que représente pour ce cercle ?
  3. Conclure.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1. Sur le cercle de centre et de rayon .
  2. Un diamètre.
  3. est rectangle en .

À retenir : Le milieu d’un côté équidistant des trois sommets caractérise le triangle rectangle.

Exercice 9 · Application

Intermédiaire

Le rectangle et son cercle

est un rectangle de centre avec cm.

  1. Pourquoi  ?
  2. Quel cercle passe par les quatre sommets ?
  3. Retrouver l’angle droit en avec ce cercle.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1. Les diagonales d’un rectangle sont égales et se coupent en leur milieu.
  2. Le cercle de centre et de rayon cm.
  3. est un diamètre et est sur le cercle : .

À retenir : Les diagonales d’un rectangle sont des diamètres de son cercle circonscrit.

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

Construire un triangle rectangle

On veut construire rectangle en avec cm et cm.

  1. Décrire la construction.
  2. Pourquoi le triangle obtenu est-il rectangle en  ?
  3. Combien de triangles conviennent ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. On trace , son milieu et le cercle de diamètre . Le cercle de centre et de rayon cm le coupe en .
  2. est sur le cercle de diamètre .
  3. Deux, symétriques par rapport à .

À retenir : Le cercle de diamètre l’hypoténuse porte tous les sommets possibles de l’angle droit.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

Un angle de trente degrés

est rectangle en avec et cm. est le milieu de .

  1. Calculer .
  2. Pourquoi le triangle est-il équilatéral ?
  3. En déduire .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1. .
  2. , il est isocèle, et il a un angle de .
  3. cm, la moitié de l’hypoténuse.

À retenir : Dans un triangle rectangle, le côté opposé à un angle de mesure la moitié de l’hypoténuse.

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

L’échelle qui glisse

Une échelle de m glisse le long d’un mur vertical, son pied restant sur le sol horizontal. On regarde son milieu .

  1. Quel triangle rectangle forment l’échelle, le mur et le sol ?
  2. À quelle distance du coin se trouve  ?
  3. Quelle ligne décrit quand l’échelle glisse ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1. Le triangle formé par le pied, le haut de l’échelle et le coin du mur, rectangle au coin.
  2. À m : la médiane issue de l’angle droit mesure la moitié de l’hypoténuse.
  3. Un arc de cercle de centre le coin et de rayon m.

À retenir : La médiane relative à l’hypoténuse ne dépend que de la longueur de l’hypoténuse.

Les 12 exercices corrigés du modèle 2

Exercice 1 · Application

Facile

Vrai ou faux

Dire si chaque affirmation est vraie ou fausse.

  1. Le centre du cercle circonscrit à un triangle rectangle est le milieu de l’hypoténuse.
  2. L’hypoténuse est le plus petit côté.
  3. Un triangle dont un côté est un diamètre de son cercle circonscrit est rectangle.
  4. La médiane issue de l’angle droit est égale à l’hypoténuse.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. Vrai.
  2. Faux : c’est le plus grand côté.
  3. Vrai : rectangle au sommet opposé au diamètre.
  4. Faux : elle en mesure la moitié.

À retenir : On compare chaque affirmation aux propriétés du cours.

Exercice 2 · Application

Facile

Trouver l’hypoténuse

Nommer l’hypoténuse de 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 ne contient pas le sommet de l’angle droit.

Exercice 3 · Application

Facile

Rayons et médianes

Calculer la longueur demandée.

  1. L’hypoténuse mesure cm. Rayon du cercle circonscrit ?
  2. Le cercle circonscrit a un rayon de cm. Hypoténuse ?
  3. La médiane issue de l’angle droit mesure cm. Hypoténuse ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

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

À retenir : Rayon et médiane valent tous deux la moitié de l’hypoténuse.

Exercice 4 · Application

Intermédiaire

Angles inscrits sur un diamètre

est un diamètre d’un cercle de centre , et un point du cercle avec .

  1. Calculer .
  2. Calculer .
  3. Calculer .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. , car est un diamètre.
  2. .
  3.  : .

À retenir : On repère l’angle droit, puis les triangles isocèles formés par les rayons.

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

Un point sur le cercle ?

est rectangle en avec cm, et est le milieu de .

  1. Un point vérifie cm. Où est-il ?
  2. Si est distinct de et , que peut-on dire de  ?
  3. Un point vérifie cm. Le triangle est-il rectangle en  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1. Sur le cercle circonscrit à .
  2. Il est rectangle en .
  3. Non : n’est pas sur le cercle de diamètre .

À retenir : Être sur le cercle de diamètre , c’est voir sous un angle droit.

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

Rectangle ou pas ?

Dans un triangle , est le milieu de et cm.

  1. cm. Conclure.
  2. cm. Conclure.
  3. Dans le premier cas, quel est le rayon du cercle circonscrit ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1.  : est rectangle en .
  2. n’est pas rectangle en .
  3. cm.

À retenir : On compare la médiane à la moitié du côté opposé.

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

Une preuve à rédiger

Les points , et sont sur un cercle de centre , et est le milieu de .

  1. Quel segment est un diamètre ?
  2. Quelle est la nature du triangle  ?
  3. Rédiger la justification.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. .
  2. Il est rectangle en .
  3. est sur le cercle de diamètre , distinct de et , donc est rectangle en .

À retenir : Le sommet de l’angle droit est celui qui n’appartient pas au diamètre.

Exercice 8 · Application

Intermédiaire

Deux triangles isocèles

est rectangle en avec , et est le milieu de .

  1. Pourquoi les triangles et sont-ils isocèles ?
  2. Calculer .
  3. Calculer .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1. , la moitié de l’hypoténuse.
  2. .
  3. .

À retenir : La médiane issue de l’angle droit coupe le triangle en deux triangles isocèles.

Exercice 9 · Approfondissement

Difficile

Deux angles droits sur un même segment

est rectangle en et rectangle en , avec cm. est le milieu de .

  1. Calculer et .
  2. Sur quel cercle se trouvent , , et  ?
  3. Calculer la longueur de ce cercle, au dixième, avec .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1. cm chacun.
  2. Sur le cercle de centre et de rayon cm.
  3. cm.

À retenir : Tous les sommets d’angles droits qui voient sont sur un même cercle.

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

Deux diamètres

et sont deux diamètres distincts d’un même cercle.

  1. Pourquoi  ?
  2. Pourquoi  ?
  3. Quelle est la nature de  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. est sur le cercle de diamètre .
  2. est sur le cercle de diamètre .
  3. Ses angles sont droits : c’est un rectangle.

À retenir : Chaque sommet vu depuis un diamètre forme un angle droit.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

L’arche en demi-cercle

Une arche a la forme d’un demi-cercle de diamètre , avec m. Un point de l’arche vérifie .

  1. Quel est l’angle  ?
  2. Calculer .
  3. Quelle est la distance entre et le milieu de  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1. .
  2. .
  3. m, le rayon.

À retenir : Tout point d’un demi-cercle voit le diamètre sous un angle droit.

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

Construire avec un angle

On veut construire rectangle en avec cm et .

  1. Décrire la construction.
  2. Pourquoi l’angle en est-il droit ?
  3. Calculer .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1. On trace et le cercle de diamètre , puis une demi-droite issue de faisant avec  ; elle recoupe le cercle en .
  2. est sur le cercle de diamètre .
  3. .

À retenir : Le cercle de diamètre l’hypoténuse remplace l’équerre.

Les 12 exercices corrigés du modèle 3

Exercice 1 · Application

Facile

Compléter

Compléter chaque phrase.

  1. Si est rectangle en , le centre de son cercle circonscrit est …
  2. Si est sur le cercle de diamètre , alors …
  3. La médiane issue du sommet de l’angle droit mesure …
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. Le milieu de .
  2. est rectangle en .
  3. La moitié de l’hypoténuse.

À retenir : Chaque propriété relie un angle droit et un cercle.

Exercice 2 · Application

Facile

Un cercle de diamètre donné

est un diamètre d’un cercle de centre , avec cm, et un autre point du cercle.

  1. Quelle est la nature du triangle  ?
  2. Quel est le rayon du cercle ?
  3. Calculer .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 2

Correction expliquée

  1. Rectangle en .
  2. cm.
  3. cm, un rayon.

À retenir : Un diamètre et un point du cercle forment un triangle rectangle.

Exercice 3 · Application

Facile

Le triangle rectangle isocèle

est rectangle et isocèle en avec cm. est le milieu de .

  1. Calculer .
  2. Quels sont les angles et  ?
  3. Quelle est la nature du triangle  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

  1. cm.
  2. chacun.
  3. et la médiane est aussi hauteur : est rectangle isocèle en .

À retenir : Dans un triangle isocèle, la médiane issue du sommet principal est aussi hauteur.

Exercice 4 · Application

Intermédiaire

Un angle double

est un diamètre d’un cercle et un point du cercle tel que est le double de .

  1. Que vaut  ?
  2. Calculer les deux angles.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. , car l’angle en est droit.
  2. Trois fois font  : et .

À retenir : Les deux angles aigus d’un triangle rectangle sont complémentaires.

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

Placer le centre

Le triangle est rectangle en avec cm, cm et cm.

  1. Où placer le centre de son cercle circonscrit ?
  2. Quel est le rayon ?
  3. Un point est à cm de et distinct de et de . Que vaut  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1. Au milieu de .
  2. cm.
  3. .

À retenir : Le centre se place sans construire de médiatrice.

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

Hauteur et médiane

est rectangle en avec cm. est le pied de la hauteur issue de , et le milieu de . On mesure cm.

  1. Calculer .
  2. Comparer et .
  3. Pourquoi est-ce toujours vrai ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1. cm.
  2.  : la hauteur est plus courte que la médiane.
  3. est la distance de à , la plus courte des distances de aux points de .

À retenir : La perpendiculaire donne la plus courte distance d’un point à une droite.

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

Une réciproque

On place trois points , et avec cm. est le milieu de , et cm.

  1. Que peut-on dire de par rapport à  ?
  2. Conclure.
  3. Sur quel cercle se trouve  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. .
  2. est rectangle en .
  3. Sur le cercle de diamètre .

À retenir : La réciproque de la médiane prouve un angle droit.

Exercice 8 · Approfondissement

Difficile

Le symétrique du sommet

est rectangle en , est le milieu de , et est le symétrique de par rapport à .

  1. Pourquoi est-il un parallélogramme ?
  2. Pourquoi  ?
  3. Quelle est la nature de  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1. Ses diagonales et ont le même milieu .
  2. et .
  3. Un parallélogramme à diagonales égales : un rectangle.

À retenir : La médiane relative à l’hypoténuse donne des diagonales égales.

Exercice 9 · Approfondissement

Difficile

Un angle au centre

est rectangle en , est le milieu de et .

  1. Pourquoi le triangle est-il isocèle ?
  2. Calculer .
  3. Calculer .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1. .
  2. .
  3. .

À retenir : Les triangles isocèles de sommet permettent de calculer tous les angles.

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

Un angle droit avec une corde

Pour tracer un angle droit sur un terrain, on fixe un piquet et une corde de m pour tracer un cercle, puis deux piquets et diamétralement opposés.

  1. Quelle distance sépare et  ?
  2. On place un piquet sur le cercle. Que vaut  ?
  3. Pourquoi la méthode fonctionne-t-elle quelle que soit la position de  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. m, le diamètre.
  2. .
  3. Tout point du cercle, autre que et , voit le diamètre sous un angle droit.

À retenir : Un cercle permet de construire un angle droit sans équerre.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

Un carré dans un cercle

Un carré a ses quatre sommets sur un cercle de rayon cm.

  1. Pourquoi est-il un diamètre ?
  2. Calculer .
  3. Calculer l’aire du carré.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1. L’angle est droit et est sur le cercle : est un diamètre.
  2. cm.
  3. Ses diagonales mesurent cm : cm².

À retenir : Un angle droit inscrit dans un cercle repose sur un diamètre.

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

Corriger des raisonnements

Chaque élève s’est trompé. Expliquer.

  1. Sara : «  est inscrit dans un cercle, donc il est rectangle. »
  2. Omar : «  est le milieu de , cm et cm, donc est rectangle en . »
  3. Lina : «  est sur le cercle de diamètre , donc est rectangle en . »
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1. Il faut qu’un de ses côtés soit un diamètre du cercle.
  2. Il faudrait cm.
  3. L’angle droit est en , le point du cercle.

À retenir : Chaque propriété a des conditions précises qu’il faut toutes vérifier.

Ce que vous allez travailler

  • Placer le centre du cercle circonscrit à un triangle rectangle
  • Démontrer qu’un triangle est rectangle avec un diamètre
  • Utiliser la médiane relative à l’hypoténuse
  • Utiliser les réciproques pour prouver un angle droit
  • Construire un triangle rectangle avec un cercle

Les erreurs à éviter

  • Placer l’angle droit au mauvais sommet : il est au point du cercle opposé au diamètre.
  • Conclure qu’un triangle inscrit dans un cercle est rectangle sans qu’un de ses côtés soit un diamètre.
  • Écrire que la médiane issue de l’angle droit est égale à l’hypoténuse : elle en mesure la moitié.
  • Reconnaître l’hypoténuse à sa position sur la feuille : c’est le côté opposé à l’angle droit.

Questions fréquentes

Où est le centre du cercle circonscrit à un triangle rectangle ?

Au milieu de l’hypoténuse. Le rayon vaut la moitié de l’hypoténuse, et l’hypoténuse est un diamètre.

Comment prouver qu’un triangle est rectangle avec un cercle ?

Si un côté du triangle est un diamètre d’un cercle et si le troisième sommet est sur ce cercle, le triangle est rectangle en ce troisième sommet.

Que mesure la médiane issue de l’angle droit ?

La moitié de l’hypoténuse. Réciproquement, si une médiane mesure la moitié du côté qu’elle coupe, le triangle est rectangle au sommet d’où elle part.

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