📐Droites remarquables du triangle

Cours de mathématiques · 5e

Quatre droites particulières du triangle : la médiatrice (et l'équidistance), la hauteur, la médiane et la bissectrice. Savoir les définir et les distinguer.

Ce que tu vas savoir faire

  • Définir et construire la médiatrice d'un segment
  • Utiliser la propriété d'équidistance de la médiatrice
  • Définir une hauteur d'un triangle
  • Définir une médiane d'un triangle
  • Définir la bissectrice d'un angle

La médiatrice d'un segment

Règle

La médiatrice d'un segment [AB][AB] est la droite qui :

  • passe par le milieu de [AB][AB] ;
  • est perpendiculaire à [AB][AB].

C'est donc la « perpendiculaire au milieu » du segment.

Méthode

Pour tracer la médiatrice de [AB][AB] à la règle et au compas :

  1. Pointe le compas en AA avec un écartement supérieur à la moitié de ABAB : trace deux arcs (un de chaque côté).
  2. Sans changer l'écartement, pointe en BB : trace deux nouveaux arcs.
  3. Les arcs se coupent en deux points ; la droite passant par ces deux points est la médiatrice.
Exemple

Pour [AB][AB] avec AB=6AB = 6 cm, on prend un écartement de compas supérieur à 33 cm (la moitié de 66), puis on trace les arcs depuis AA et BB.

Astuce

Deux mots-clés pour la médiatrice : milieu + perpendiculaire. Si l'un des deux manque, ce n'est pas la médiatrice.

La propriété d'équidistance

Règle

Propriété. Un point situé sur la médiatrice de [AB][AB] est à égale distance de AA et de BB.

Autrement dit : si MM appartient à la médiatrice de [AB][AB], alors MA=MBMA = MB.

Réciproque. Si un point MM vérifie MA=MBMA = MB, alors MM est sur la médiatrice de [AB][AB]. La médiatrice est donc l'ensemble des points équidistants de AA et de BB.

⭐ Pour les curieux — pourquoi ça marche ? Imagine que tu plies ta feuille exactement le long de la médiatrice de [AB][AB]. Comme cette droite passe par le milieu de [AB][AB] et lui est perpendiculaire, le pli fait tomber AA pile sur BB ! Du coup, pour un point MM posé sur le pli (donc qui ne bouge pas quand on plie), le segment [MA][MA] se replie exactement sur [MB][MB] : ils ont forcément la même longueur, c'est-à-dire MA=MBMA = MB. La médiatrice est donc bien la ligne des points à égale distance de AA et de BB.

Méthode

Pour utiliser l'équidistance :

  1. Si on te dit que MM est sur la médiatrice de [AB][AB] → tu peux écrire MA=MBMA = MB.
  2. Inversement, si MA=MBMA = MBMM est sur la médiatrice de [AB][AB].
Exemple

MM est sur la médiatrice de [AB][AB] et MA=5MA = 5 cm.

Alors MB=MA=5MB = MA = 5 cm, par la propriété d'équidistance.

Astuce

« Médiatrice » et « équidistance » vont toujours ensemble : sur la médiatrice, on est aussi loin de AA que de BB.

La hauteur d'un triangle

Règle

Une hauteur d'un triangle est une droite qui passe par un sommet et qui est perpendiculaire au côté opposé (à ce sommet).

Un triangle possède trois hauteurs (une par sommet).

Méthode

Pour tracer la hauteur issue du sommet AA dans un triangle ABCABC :

  1. Repère le côté opposé à AA : c'est [BC][BC].
  2. Avec l'équerre, trace la droite passant par AA et perpendiculaire à (BC)(BC).
  3. Cette droite est la hauteur issue de AA.
Exemple

Dans ABCABC, la hauteur issue de AA est perpendiculaire à [BC][BC] et passe par AA. De même, la hauteur issue de BB est perpendiculaire à [AC][AC].

Astuce

Hauteur = sommet + perpendiculaire au côté d'en face. Elle peut parfois tomber « en dehors » du triangle (si un angle est obtus).

La médiane d'un triangle

Règle

Une médiane d'un triangle est une droite (ou un segment) qui relie un sommet au milieu du côté opposé.

Un triangle possède trois médianes (une par sommet).

Méthode

Pour tracer la médiane issue de AA dans un triangle ABCABC :

  1. Repère le côté opposé à AA : [BC][BC].
  2. Place le milieu MM de [BC][BC].
  3. Trace le segment [AM][AM] : c'est la médiane issue de AA.
Exemple

Dans ABCABC, soit MM le milieu de [BC][BC]. Le segment [AM][AM] est la médiane issue de AA.

Astuce

Ne confonds pas médiane (relie un sommet au milieu du côté opposé) et médiatrice (perpendiculaire au milieu d'un segment).

La bissectrice d'un angle

Règle

La bissectrice d'un angle est la demi-droite qui partage cet angle en deux angles égaux.

Elle coupe l'angle « en son milieu » : chaque moitié mesure la moitié de l'angle de départ.

Méthode

Pour trouver la mesure de chaque demi-angle :

  1. Repère la mesure de l'angle complet.
  2. La bissectrice le partage en deux : chaque moitié vaut angle2\dfrac{\text{angle}}{2}.
Exemple

La bissectrice d'un angle de 80°80° le partage en deux angles de 80°2=40°\dfrac{80°}{2} = 40° chacun.

Vérification : 40°+40°=80°40° + 40° = 80°. ✓

Astuce

« Bi-sectrice » → coupe en deux parts égales. Pense à « bissecter » = couper en deux.

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