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Mathématiques · 2ème Année Collège

المثلث: المستقيمات الهامة

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

Dans un triangle, il existe quatre types de droites remarquables :

  1. La médiatrice : Droite perpendiculaire à un côté passant par son milieu. Les 3 médiatrices se coupent en un point unique : le centre du cercle circonscrit.
  2. La hauteur : Droite passant par un sommet et perpendiculaire au côté opposé. Les 3 hauteurs se coupent en l'orthocentre ($H$).
  3. La médiane : Droite passant par un sommet et le milieu du côté opposé. Les 3 médianes se coupent au centre de gravité ($G$).
  4. La bissectrice : Droite qui partage un angle en deux angles égaux. Les 3 bissectrices se coupent au centre du cercle inscrit.

Méthodes à maîtriser

  • Tracer une médiatrice à la règle et à l'équerre (ou au compas).
  • Identifier le point de concours selon la nature de la droite (ex: médianes $\rightarrow$ centre de gravité).
  • Utiliser la propriété : le centre de gravité $G$ est situé aux $2/3$ de la médiane à partir du sommet.

Exemples corrigés

Exemple : Soit $ABC$ un triangle. Si $I$ est le milieu de $[BC]$, alors $(AI)$ est la médiane issue de $A$. Si $G$ est le centre de gravité, alors $AG = \frac{2}{3} AI$.

Erreurs fréquentes

  • Confondre la médiatrice (perpendiculaire au milieu) et la médiane (passe par le sommet et le milieu).
  • Oublier que les hauteurs peuvent être à l'extérieur du triangle (triangle obtus).
  • Penser que le centre de gravité est toujours au milieu de la médiane.

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Défi flash : 4 questions

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🎯 المثلث: المستقيمات الهامة

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Le point de concours des médianes est :

❓ Questions fréquentes

C'est quoi la différence entre la médiatrice et la médiane ?
  1. La médiatrice passe par le milieu d'un côté et est perpendiculaire à ce côté. Elle n'a pas besoin de passer par le sommet opposé.
  2. La médiane passe obligatoirement par le sommet et par le milieu du côté opposé.

💡 À retenir : La médiatrice est liée au côté, la médiane est liée au sommet.

Kifach n7seb l'emplacement dyal centre de gravité G?

Pour placer le point $G$ sur une médiane $[AI]$ :

  1. Tu traces la médiane $[AI]$.
  2. Tu mesures la longueur $AI$.
  3. Tu places $G$ sur $[AI]$ tel que $AG = \frac{2}{3} \times AI$.

💡 À retenir : Le centre de gravité est toujours plus proche du côté que du sommet.

Est-ce que les hauteurs se coupent toujours à l'intérieur du triangle ?

Non.

  1. Dans un triangle acutangle (tous les angles < 90°), l'orthocentre est à l'intérieur.
  2. Dans un triangle rectangle, l'orthocentre est le sommet de l'angle droit.
  3. Dans un triangle obtus (un angle > 90°), l'orthocentre est à l'extérieur.

💡 À retenir : La position de l'orthocentre dépend de la nature du triangle.

Chno hiya l'utilité dyal l'orthocentre?

L'orthocentre est le point de concours des trois hauteurs. Il permet de caractériser certaines propriétés géométriques du triangle et est souvent utilisé dans les démonstrations de perpendicularité.

💡 À retenir : L'orthocentre est noté $H$ en général.

Est-ce que la bissectrice passe par le milieu du côté opposé ?

Non, pas forcément. La bissectrice partage l'angle en deux angles égaux. Elle ne passe par le milieu du côté opposé que si le triangle est isocèle en ce sommet.

💡 À retenir : La bissectrice est liée aux angles, pas aux milieux.

Kifach nrssem l'orthocentre f triangle obtus?
  1. Tu prolonges les côtés du triangle.
  2. Tu traces les hauteurs perpendiculaires à ces prolongements.
  3. Le point de rencontre de ces droites est l'orthocentre.

💡 À retenir : Il faut bien prolonger les côtés pour voir l'intersection.

Est-ce que le centre du cercle circonscrit est toujours à l'intérieur ?

Non. Il est à l'intérieur pour un triangle acutangle, sur l'hypoténuse pour un triangle rectangle, et à l'extérieur pour un triangle obtus.

💡 À retenir : Le centre du cercle circonscrit est le point de concours des médiatrices.

Pourquoi on dit que le centre de gravité est le point d'équilibre ?

Parce que si tu découpes un triangle dans du carton, il tiendra en équilibre sur une pointe posée exactement sur son centre de gravité.

💡 À retenir : C'est le point où se concentre la "masse" du triangle.

Est-ce que les 3 médiatrices sont toujours concourantes ?

Oui, dans n'importe quel triangle, les trois médiatrices se coupent toujours en un seul point, le centre du cercle circonscrit.

💡 À retenir : C'est une propriété fondamentale de tout triangle.

Comment tracer la bissectrice avec un compas ?
  1. Pique le compas sur le sommet.
  2. Trace deux arcs sur les deux côtés de l'angle.
  3. Pique sur chaque arc et trace deux nouveaux arcs qui se croisent à l'intérieur.
  4. Relie le sommet au point d'intersection.

💡 À retenir : Le compas garantit la précision de la division de l'angle.

Est-ce que la hauteur est toujours une médiatrice ?

Non. Elle ne l'est que dans le cas d'un triangle isocèle (pour la hauteur issue du sommet principal) ou équilatéral.

💡 À retenir : Une hauteur est perpendiculaire, une médiatrice est perpendiculaire ET passe par le milieu.

Est-ce que le centre du cercle inscrit est le même que le centre du cercle circonscrit ?

Non, sauf dans le cas très particulier du triangle équilatéral où tous les centres sont confondus.

💡 À retenir : Chaque type de droite remarquable a son propre point de concours.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Soit $ABC$ un triangle. Tracer les trois médiatrices. Que remarque-t-on ?

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Exercice 2

Dans un triangle $ABC$, $I$ est le milieu de $[BC]$. La droite $(AI)$ est une médiane. Si $AI = 6$ cm, calculer la distance $AG$ où $G$ est le centre de gravité.

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Exercice 3

Soit $ABC$ un triangle rectangle en $A$. Où se situe l'orthocentre $H$ ? Justifier.

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