Relations dans un triangle

Définitions


Médiane
Chacune des droites joignant l'un des sommets au milieu du côté opposé est une médiane
Tout triangle a trois médianes
Hauteur
Chacune des droites perpendiculaire à un côté et passant par le sommet opposé est une hauteur
Tout triangle a trois hauteurs
Bissectrice
La bissectrice d'un angle coupe cet angle en deux angles égaux
Le point d'intersection d'une bissectrice avec le côté opposé est appelé pied
Une bissectrice peut être vue comme intérieure au triangle (par ex. angle BAC sur la figure de gauche) ou extérieure au triangle (par ex. angle BAX sur la figure de droite)
Tout triangle a trois bissectrices intérieures et trois bissectrices extérieures
Médiatrice
On appelle médiatrice d'un segment la droite perpendiculaire à ce segment en son milieu
Tout triangle a trois médiatrices

Particularité de ces différents droites


Les bissectrices intérieures sont concourantes en un point qui est le centre du cercle inscrit.
La bissectrice intérieure d'un des angles et les bissectrices extérieures des deux autres angles sont concourantes
Les hauteurs sont concourantes en un point appelé orthocentre
Les médianes sont concourantes en un point qui est le centre de gravité
Les médiatrices sont concourantes en un point qui est le centre du cercle circonscrit au triangle
Le point de concours H des hauteurs, le point de concours G des médianes et le point de concours O des médiatrices sont sur une même droite appelée droite d'Euler
de plus, on a : OH = 3 . OG

Relations dans le triangle


Relations dans un triangle rectangle
HB . CB = AB2
HC . BC = AC2
BH . AC2 = CH . AB2
HB . HC = HA2
AH . BC = AB . AC

Relations dans un triangle quelconque
a = BC ; b = AC ; c = AB ; p = demi-périmètre ; hB = hauteur du sommet B ; mA = longueur de la médiane AM

Relations donnant la surface


a2 = b2 + c2 - 2.b.c.cos A
= Diamètre du cercle circonscrit
hB =
a2 = c2 + b2 + 2 . b . AH
mA2 =
c2 + b2 = 2 . mA2 + a2 / 2
c2 - b2 = 2 . a . HM
Le segment qui a pour extrémités les milieux de deux des côtés d'un triangle est parallèle au troisième et de longueur moitié
Soit D, le pied de la bissectrice intérieure de l'angle A d'un triangle quelconque ABC.
On mène par le point B, la parallèle à cette bissectrice. Soit B', le point d'intersection entre cette parallèle et la droite AC.
B'A / AC = BD / DC
On a :
. BB'A = DAC
. DAC = BAD
. BAD = ABB'
et donc on a : BB'A = ABB', c'est à dire le triangle ABB' est isocèle, d'où AB' = AB.
On en tire :
DB / DC = AB / AC
d'où :
Soit E, le pied de la bissectrice extérieure de l'angle A d'un triangle quelconque ABC.
On mène par le point B, la parallèle à cette bissectrice. Soit B", le point d'intersection entre cette parallèle et la droite AC.
EB / EC = AB" / AC
On a :
. B"BA = EAB
. EAB = EAZ
. ZAE = AB"B
et donc on a : B"BA = AB"B, c'est à dire le triangle ABB" est isocèle, d'où AB" = AB.
On en tire :
EB / EC = AB / AC
d'où :


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