Mathématiques · 4ème · Exercice

Corrigés — Exercices Pythagore 4ème

Chaque corrigé donne la démonstration rédigée ligne par ligne — l'hypothèse, le théorème, le calcul des carrés, la racine — puis, sous chaque question, la méthode et l'erreur qu'elle évite.

4ème Mathématiques Exercice
Durée 35 min par fiche
Barème Sur 20
Format PDF A4
Accès Gratuit
Deux triangles rectangles tracés à la même échelle : celui de côtés 3 et 4 a une hypoténuse de 5, celui de côtés 2 et 3 une hypoténuse de √13. En dessous, la ligne qui tranche : 3,6 × 3,6 = 12,96, et non 13.

Ce que contiennent les corrigés

La démonstration complète, ligne par ligne, dans l'ordre où un correcteur l'attend : le triangle est rectangle en tel sommet, le théorème écrit avec les noms des côtés, le calcul des carrés, puis la racine.

La première ligne n'est pas une formalité : c'est l'hypothèse du théorème, et sans elle rien ne justifie qu'on ait le droit de l'employer.

Chaque question porte en dessous la méthode et l'erreur qu'elle écarte, y compris les contrôles qui coutent dix secondes — l'hypoténuse est le plus grand côté, un carré n'est jamais négatif, un côté de l'angle droit est plus court que l'hypoténuse.

Toutes les racines sont données sous forme exacte avant leur arrondi, et simplifiées quand elles peuvent l'être : √56 s'écrit 2√14.

1 sur 5

Reconnaitre l'hypoténuse

Trois triangles, trois orientations — et une seule règle pour les lire.

Les trois sommets d'angle droit et les trois hypoténuses.

Aperçu des 2 pages à imprimer — cliquez pour agrandir.

Les quatre réponses du questionnaire, et l'égalité de Pythagore écrite sans erreur de côté.

Le côté isolé à gauche de l'égalité est celui qui ne touche pas l'angle droit. C'est le contrôle le plus rapide.

  • Le codage
  • Le sommet droit
  • Le côté opposé
  • Le plus grand

Le barème, exercice par exercice total : 20 points

Exercice 1 — Trois triangles, trois positions 8 points

Le petit carré marque l'angle droit. Cherche-le d'abord : l'hypoténuse s'en déduit, et elle ne dépend pas de la façon dont la figure est posée.

  • Le sommet de l'angle droit est celui où le petit carré est dessiné. C'est le premier geste, et il ne demande aucun calcul.
  • L'hypoténuse joint les deux sommets qui ne portent pas l'angle droit. Elle s'écrit avec ces deux lettres-là, dans l'ordre qu'on veut.
  • Un triangle rectangle isocèle a deux côtés égaux, jamais trois : l'hypoténuse est à part.

Exercice 2 — Quatre affirmations à trancher 6 points

Une seule réponse est juste à chaque fois.

  • Les deux premières définitions sont équivalentes : le côté opposé à l'angle droit se trouve être le plus grand, et le théorème dit pourquoi.
  • C'est un raisonnement, pas une règle à retenir : il se refait en deux lignes quand on l'a oublié.

Exercice 3 — Écrire l'égalité sans se tromper de côté 6 points

Le théorème s'écrit toujours de la même façon : le carré de l'hypoténuse d'un côté, la somme des deux autres carrés de l'autre.

  • On écrit d'abord le carré de l'hypoténuse, seul à gauche. Les deux autres côtés partent tous les deux du sommet de l'angle droit.
  • Un contrôle immédiat : le côté isolé à gauche doit être celui qui ne touche pas l'angle droit.

2 sur 5

Calculer l'hypoténuse

Deux triangles : le premier tombe rond, le second non — et ce n'est pas une erreur.

Les deux démonstrations rédigées ligne par ligne.

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Le tableau complété, et la façon de repérer un carré parfait.

Les carrés parfaits de 1 à 144 sont au programme, et les connaitre fait gagner ce coup d'œil.

  • L'hypothèse
  • Le théorème
  • Les carrés
  • La racine

Le barème, exercice par exercice total : 20 points

Exercice 1 — Deux triangles, deux hypoténuses 8 points

Rédige la démonstration complète pour chacun. Le second ne tombe pas rond, et ce n'est pas une erreur.

  • Quatre lignes : le triangle est rectangle, le théorème, le calcul des carrés, la racine. Aucune ne se saute.
  • √13 n'est pas un nombre décimal : il ne s'écrit ni avec deux chiffres après la virgule ni avec mille. La valeur exacte est √13, et 3,6 en est seulement l'arrondi.

Exercice 2 — Un tableau à compléter 6 points

Les deux premières colonnes donnent les côtés de l'angle droit. Complète les trois autres.

  • La colonne du carré est celle qu'on remplit en premier : c'est là que le théorème agit. Les deux suivantes ne sont plus que de l'écriture.
  • Les carrés parfaits de 1 à 144 sont au programme, et les connaitre fait gagner ce coup d'œil.

Exercice 3 — Rédiger comme on l'attend 6 points

Une réponse juste mal rédigée perd des points. Voici ce qu'un correcteur cherche.

  • C'est l'hypothèse du théorème. L'écrire, ce n'est pas une formalité : c'est ce qui rend la suite valide.
  • Un résultat juste sans les étapes vaut rarement tous les points, parce qu'il ne prouve pas que le raisonnement a eu lieu.

3 sur 5

Calculer un côté de l'angle droit

L'hypoténuse est connue : l'addition devient une soustraction.

Les deux démonstrations, dont l'étape d'isolement du carré cherché.

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Les cinq copies, avec le verdict et la nature de chaque erreur.

Un côté de l'angle droit est toujours plus court que l'hypoténuse : une réponse plus grande signale une addition faite à tort.

  • Isoler le carré
  • Soustraire
  • Simplifier la racine
  • Contrôler

Le barème, exercice par exercice total : 20 points

Exercice 1 — Deux triangles, un côté manquant 8 points

Ici l'hypoténuse est connue, et c'est un côté de l'angle droit qu'on cherche. L'opération change.

  • La troisième ligne est celle qui change tout : on isole le carré cherché, ce qui transforme l'addition en soustraction.
  • √56 se simplifie en 2√14 : on extrait le plus grand carré du radicande, ici 4. L'arrondi 7,5 ne vient qu'après.

Exercice 2 — Cinq copies à corriger 6 points

Trois de ces copies sont fausses, et les trois erreurs sont différentes.

  • Trois erreurs de trois natures : une opération, un sens, et un oubli des carrés.
  • Repérer l'impossible coute moins de temps que refaire le calcul.

Exercice 3 — Reconnaitre le bon cas 6 points

Avant de calculer, il faut savoir ce qu'on cherche : l'hypoténuse, ou un côté de l'angle droit.

  • La question à se poser n'est jamais « quelle opération ? » mais « quel côté je cherche ? ». L'opération suit.
  • Ce contrôle se fait avant le calcul et écarte immédiatement une réponse impossible.

4 sur 5

Valeur exacte, valeur approchée

√13 n'est pas 3,6 — et le signe qui les sépare compte.

Les six carrés parfaits, et l'encadrement d'une racine entre deux carrés consécutifs.

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Le calcul qui prouve que 3,6 n'est pas √13, et les deux écritures justes.

Quand la valeur exacte est déjà un entier, il n'y a rien à arrondir : écrire « environ 10 » serait absurde.

  • Carré parfait
  • Irrationnel
  • Le signe ≈
  • Encadrer

Le barème, exercice par exercice total : 20 points

Exercice 1 — Six carrés parfaits 8 points

Complète chaque égalité. Ces six-là font partie des douze carrés parfaits de 1 à 144, que le programme demande de connaitre par cœur.

  • Un carré parfait est le carré d'un entier. Les connaitre permet de reconnaitre d'un coup d'œil une racine qui tombe juste.
  • Le repère utile : entre 100 et 121, il n'y a aucun carré parfait. Un nombre qui tombe entre deux carrés consécutifs a une racine irrationnelle.
  • Encadrer entre deux carrés parfaits donne immédiatement l'encadrement de la racine.

Exercice 2 — Le texte de la fiche 6 points

Lis le texte, puis réponds. Le dernier paragraphe porte sur un signe, et c'est le point du chapitre.

  • C'est la définition de la racine carrée qui sert ici : √13 est le nombre positif dont le carré vaut 13.
  • Le signe = relie deux écritures du MÊME nombre. Dès qu'on arrondit, ce n'est plus le même nombre.

Exercice 3 — Exact ou approché 6 points

Pour chaque longueur, donne la valeur exacte puis l'arrondi demandé.

  • 74 n'est pas un carré parfait, et il n'a aucun facteur carré : √74 ne se simplifie pas.
  • C'est tout l'intérêt de repérer les carrés parfaits : ils annoncent les cas où le résultat tombe juste.

5 sur 5

Contrôler son résultat

Quatre contrôles qui écartent une réponse impossible sans refaire le calcul.

L'encadrement de l'hypoténuse, et le calcul qui le confirme.

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Les quatre contrôles appliqués, et l'inégalité triangulaire.

L'inégalité triangulaire est stricte : une somme exactement égale au troisième côté donne un triangle aplati, c'est-à-dire pas un triangle.

  • Le plus grand côté
  • Encadrer
  • Carré positif
  • Inégalité triangulaire

Le barème, exercice par exercice total : 20 points

Exercice 1 — Une réponse impossible 8 points

Un élève a calculé l'hypoténuse de ce triangle et trouvé 5 cm. Sans refaire son calcul, montre que c'est faux.

  • Ce raisonnement n'utilise aucun calcul : il repose seulement sur la définition de l'hypoténuse.
  • L'encadrement se lit sans calcul et suffit souvent à repérer une erreur d'un facteur 10.
  • Le calcul confirme l'encadrement — et si ce n'avait pas été le cas, c'est le calcul qu'il aurait fallu reprendre.

Exercice 2 — Quatre contrôles à connaitre 6 points

Lis-les, puis applique-les aux réponses proposées ci-dessous.

  • L'erreur vient presque toujours d'une addition faite à la place d'une soustraction.
  • On vérifie l'existence du triangle AVANT de se demander s'il est rectangle : un triangle qui n'existe pas n'a aucune propriété.

Exercice 3 — Deux réponses à juger 6 points

Sans refaire les calculs, dis si ces résultats sont plausibles.

  • 20, 21 et 29 forment un triplet pythagoricien, moins connu que 3-4-5 mais tout aussi exact.
  • L'inégalité triangulaire est stricte : la somme doit être strictement plus grande.

Ce que le générateur refuse sur ces fiches

Une figure dont le tracé ne porterait pas les longueurs que ses cotes annoncent. Chaque côté dessiné est mesuré et comparé à sa cote : un triangle 3-4-5 ne peut pas paraitre isocèle.

Deux triangles posés dans la même orientation sur la fiche qui fait justement travailler l'orientation.

Un tableau qui ne porterait pas au moins deux hypoténuses irrationnelles — la distinction entre valeur exacte et valeur approchée n'aurait plus rien à montrer.

Une copie déclarée fausse qui porterait pourtant le bon résultat, ou une copie déclarée juste qui ne le porterait pas.

Une égalité qui ne serait pas un carré parfait de la table de 1 à 144.

Une écriture posant une égalité entre une chose et elle-même : « √13 = √13 » ferait croire à une étape de calcul là où il n'y en a pas.

Une valeur approchée affichée pour une racine entière : « √144 ≈ 12,0 » laisserait croire à un arrondi.

Un trait d'union employé comme signe moins, ou tout caractère absent de la police des fiches.

Deux ajouts à l'outillage du site

Le schéma de figures ne dessinait pas les lettres des sommets. Une question demandant de nommer un sommet ou un côté n'avait donc pas de réponse : l'élève voyait un triangle anonyme. Les lettres sont désormais posées à l'opposé du centre de la figure, à distance fixe, de sorte qu'aucune ne tombe sur un trait. Les soixante fiches des six autres articles qui emploient ce schéma ont été régénérées : aucune n'a changé d'un caractère.

Le vérificateur, lui, ne savait pas lire un exposant ni un radical. Il signalait « 49 = 7² » comme une erreur arithmétique et refusait « √144 = 12 ». Il lit maintenant le caractère qui suit chaque segment et celui qui le précède, ce qui lui permet de recalculer les chaînes de ces fiches — vingt-et-une par article — au lieu de les rejeter.

Méthode et vérification

Contenu produit à partir du programme de mathématiques du cycle 4 en vigueur pour la classe de quatrième en 2026-2027 : arrêté du 9 novembre 2015 modifié, BOEN n° 31 du 30 juillet 2020, thèmes A et D. Le nouveau programme (arrêté du 18 février 2026) ne s'applique à ce niveau qu'à la rentrée 2027-2028, en vertu de son article 3 — vérifié au Bulletin officiel. Le moteur `pythagore_4eme` garde chaque racine carrée sous sa forme exacte p√q et calcule son approximation décimale par racine entière sur des entiers, sans aucun nombre à virgule flottante ; les figures sont tracées à l'échelle à partir de leurs longueurs, et le contrôle mesure chaque côté dessiné pour vérifier qu'il porte la cote annoncée.

Rédaction : Fiches Scolaires Mise à jour :
  • Programme de mathématiques du cycle 4, arrêté du 9 novembre 2015 modifié — BOEN n° 31 du 30 juillet 2020, thème D (« Utiliser les notions de géométrie plane pour démontrer ») et thème A (racine carrée, carrés parfaits de 1 à 144, nombres irrationnels).
  • Arrêté du 18 février 2026 fixant les programmes de français et de mathématiques du cycle 4 — BOEN n° 10 du 5 mars 2026, article 3 (calendrier d'application).

Questions fréquentes

Comment reconnaitre l'hypoténuse d'un triangle rectangle ?
C'est le côté opposé à l'angle droit, c'est-à-dire celui qui joint les deux sommets ne portant pas l'angle droit. On le trouve en cherchant d'abord le petit carré qui code l'angle droit sur la figure, jamais en regardant la position du côté sur la feuille : un triangle posé autrement a toujours la même hypoténuse. C'est aussi le plus grand des trois côtés, et un triangle rectangle n'en a qu'une seule, puisqu'il n'a qu'un seul angle droit.
Quand faut-il additionner et quand faut-il soustraire ?
Cela dépend de ce qu'on cherche, pas de l'énoncé. Si la longueur cherchée est l'hypoténuse, on additionne les carrés des deux côtés de l'angle droit. Si c'est un côté de l'angle droit, on retire son carré à celui de l'hypoténuse. La ligne à écrire est celle qui isole le carré cherché : de BC² = AB² + AC², on tire AC² = BC² − AB². Un contrôle immédiat : un côté de l'angle droit est toujours plus court que l'hypoténuse.
Pourquoi écrit-on √13 plutôt que 3,6 ?
Parce que 3,6 n'est pas √13. La racine carrée de 13 est le nombre dont le carré vaut exactement 13, or 3,6 × 3,6 = 12,96. Aucune écriture décimale ne convient, quel que soit le nombre de chiffres : √13 est un nombre irrationnel, et sa seule écriture exacte est √13. On écrit donc √13 quand on veut être exact, et √13 ≈ 3,6 quand on donne un arrondi — avec le signe ≈, jamais le signe =.
Comment vérifier qu'un résultat est plausible sans refaire le calcul ?
Quatre contrôles suffisent, et aucun ne demande de calculer. L'hypoténuse est le plus grand des trois côtés : un résultat plus petit qu'un côté de l'angle droit est forcément faux. Un côté de l'angle droit est plus court que l'hypoténuse. Un carré n'est jamais négatif — un carré négatif signale une soustraction à l'envers. Enfin, l'inégalité triangulaire : l'hypoténuse est plus petite que la somme des deux autres côtés. Cela donne un encadrement immédiat.

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