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[[File:Triangle rectangle abc.svg|right|thumb|300px|Représentation d'un triangle ABC rectangle en C.]]

En [[géométrie euclidienne]], un '''triangle rectangle''' est un [[triangle]] dont l'un des [[angle]]s est [[angle droit|droit]]. Les deux autres angles sont alors [[angles complémentaires|complémentaires]], de mesure strictement inférieure<ref>Si on exclut la possibilité que deux sommets soient confondus, un triangle ne peut admettre deux angles droits et un angle nul.</ref>. On nomme alors [[hypoténuse]] le côté opposé à l'angle droit. Les deux autres côtés, adjacents à l’angle droit, sont appelés [[cathète]]s.

L’hypoténuse est alors le plus grand côté du triangle, et sa longueur est reliée à celles des deux autres côtés par le [[théorème de Pythagore]]. Cette relation est même caractéristique des triangles rectangles. Dans le cas des triangles à côtés entiers, elle mène à la définition des [[triplet pythagoricien|triplets pythagoriciens]].

== Propriétés caractéristiques ==
===Théorème de Pythagore===
{{Article détaillé|Théorème de Pythagore}}

Le théorème de Pythagore précise que dans un triangle rectangle, le carré de la longueur de l'hypoténuse est égal à la somme des carrés des deux autres longueurs des côtés de l’angle droit, autrement dit, si un triangle ''ABC'' est rectangle en ''C'', alors <math>AB^2 = CA^2 + CB^2</math>.

Réciproquement, tout triangle ''ABC'' vérifiant l'égalité précédente est un triangle rectangle en ''C''.

=== Aire ===
Comme un triangle rectangle peut se réaliser comme la moitié d’un rectangle engendré par les deux cathètes, l’aire d’un triangle rectangle est égale à la moitié du produit des longueurs de ces deux côtés. 

Récriproquement, si l’aire d’un triangle est le produit des longueurs de deux côtés divisé par 2, alors ce triangle est rectangle au sommet commun à ces côtés.

=== Cercle circonscrit ===
[[Image:thm mediane.svg|thumb|300px|right|Médiane de l'angle droit d'un triangle rectangle]]
{{Loupe|Angle inscrit dans un demi-cercle}}
Si un triangle est rectangle, alors le milieu de l’hypoténuse est à égale distance des trois sommets, c’est-à-dire qu’il est le centre du [[cercle circonscrit]], ou encore que la médiane issue de l’angle droit a pour longueur la moitié de l’hypoténuse<ref>propriété caractéristique parfois attribuée à [[Thalès]].</ref>.

Réciproquement, tout point d’un cercle forme un triangle rectangle avec les extrémités d’un diamètre de ce cercle.

Cette équivalence peut être vue comme un cas particulier [[Théorème de l'angle inscrit et de l'angle au centre|théorème de l'angle au centre]] : l’angle inscrit est droit si et seulement si l’angle au centre est plat.

=== Hauteurs ===
[[File:Pythagoras similar triangles.svg|thumb|upright=1.5|Triangle rectangle et pied de la hauteur]]
La [[Hauteur d'un triangle|hauteur]] issue de l'angle droit d'un triangle rectangle possède des  propriétés caractéristiques dont l'une apparaît dans les premières pages du livre de [[René Descartes]], ''[[La Géométrie (Descartes)|La géométrie]]''.

Dans tout triangle ABC dont H est le pied de la hauteur issue de C.
* Si le triangle est rectangle en C  alors<ref>{{Lien web|url=http://www.alloprof.qc.ca/BV/pages/m1286.aspx|titre=Les relations métriques dans le triangle rectangle|site=alloprof.qc.ca}}.</ref> : 
** H appartient à [AB] et CH{{2}} = HA × HB ;
** H appartient à [AB] et AC{{2}} = AH × AB ;
** H appartient à [AB] et BC{{2}} = BH × AB ;
** CH × AB = CA × CB.
* Réciproquement, un triangle dans lequel l'une de ces quatre propriétés est réalisée est rectangle en C.

Les trois premières propriétés se déduisent de l'observation des trois [[triangles semblables]] ABC, CBH et ACH. La quatrième consiste à écrire l'aire du triangle rectangle en considérant successivement BC et BA comme base.

Les réciproques utilisent les mêmes outils : les premières égalités traduisent des égalités de rapports et la présence d'un angle droit ou d'un angle en commun confirment la présence de triangle semblables. donc certains sont rectangles.

L'orthocentre d'un triangle rectangle est de manière évidente le sommet où se trouve l'angle droit.

Dans un triangle rectangle, la hauteur issue de l'angle droit, a une longueur HC égale à la somme des rayons des cercles inscrits respectivement dans le triangle rectangle initial ABC et les deux triangles rectangles délimités par la hauteur. Si on appelle ''r'' le rayon du cercle inscrit dans le triangle ABC, ''r''<sub>1</sub> celui du cercle inscrit dans le triangle  AHC, ''r''<sub>2</sub> celui du cercle inscrit dans le triangle BHC, et ''h'' la hauteur ''CH'', on a :
: ''h = r + r<sub>1</sub> + r<sub>2</sub>''

La hauteur ''h''  , les rayons ''r'', ''r''<sub>1</sub> et ''r''<sub>2</sub> sont liés par les relations : 
<math>\frac{h}{r_1}=\frac{a}{r}</math> et <math>\frac{h}{r_2}=\frac {b}{r}</math>
:<math>r^2 = r_1^2 + r_2^2</math> 
et 
:<math>\frac{r_1}{b} = \frac{r_2}{a}=\frac{r}{c}</math>.

=== Bissectrice ===
[[File:TriangleRectangleCercleInscrit.svg|thumb|upright=1.2|Triangle rectangle et son cercle inscrit]]
Dans tout triangle rectangle, les [[Bissectrice#Bissectrices d'un triangle|bissectrices]] se rencontrent en un point O centre du cercle inscrit au triangle. Le rayon de ce cercle inscrit est égal  au demi-périmètre moins l'hypoténuse (voir schéma) soit, avec les mêmes notations :
<center>
{{math|r {{=}} {{sfrac|AB + BC + CA|2|texhtml=non}} − AB}} .
</center>
On retrouve le [[Théorème japonais de Carnot|théorème de Carnot]], qui  appliqué au triangle rectangle en C, donne, r étant le rayon du cercle inscrit, et R = {{sfrac|AB|2|texhtml=non}} celui du cercle circonscrit :
<center>
{{sfrac|CA + CB|2}} = r + R  &nbsp; et &nbsp;  {{math|CA + CB {{=}} AB + 2 r}}
</center>
Le rayon r du cercle inscrit est aussi égal à deux fois la surface du triangle divisée par le périmètre.

== Cas particuliers ==
Ces triangles sont uniques à similitude près.
=== Triangle isocèle rectangle ===
Le [[demi-carré]] est un triangle isocèle rectangle. Ses deux angles aigus mesurent 45°, et le rapport entre son hypoténuse et chacune de ses cathètes vaut [[Racine carrée de deux|{{racine|2}}]].
=== Triangle 3-4-5 ===
Le triangle 3-4-5 est un triangle dont les côtés mesurent respectivement 3, 4 et 5 unités. Il s’agit du triangle rectangle à côtés entiers avec l’hypoténuse minimale, et le seul triangle dont les longueurs de côtés suivent une progression arithmétique. Cette forme est mise à profit pour obtenir un angle droit à l’aide de la [[corde à nœuds|corde à 13 nœuds]].

=== Triangle de Kepler ===
Le [[triangle de Kepler]] est le seul triangle rectangle dont les longueurs de côtés suivent une progression géométrique. La raison de cette progression est la racine carrée du [[nombre d'or]].
=== Demi-triangle équilatéral ===
Le demi-triangle équilatéral a pour angles 90°, 60° et 30°. C’est le seul triangle rectangle dont les angles suivent une progression arithmétique.

== Applications ==
=== Décomposition ===
Tout triangle non plat peut être décomposé en deux triangles rectangles admettant pour côté commun une hauteur interne (par exemple, celle issue d’un sommet d’angle maximal).

Ce principe permet de ramener les problèmes de pavages par des polygones à des problèmes de pavage par des triangles rectangles.

=== Composantes dans un repère orthonormé ===
Dans un [[repère orthonormé]] <math>(O,\vec{\imath},\vec{\jmath})</math>, si un point ''M'' se projette selon ''H'' sur l'axe <math>(O,\vec{\imath})</math> et selon ''I'' sur l'axe <math>(O,\vec{\jmath})</math>, alors ''OHM'' et ''OMI'' sont des triangles rectangles.

=== Trigonométrie dans le triangle rectangle ===
[[File:TrigoTriangle.svg|thumb|<math>\scriptstyle\cos\alpha=\sin\beta=\frac{AC}{AB},\ \scriptstyle\sin\alpha=\cos\beta=\frac{BC}{AB}</math>]]
Un triangle rectangle comporte un angle droit et deux [[Angle aigu|angles aigus]], du moins en géométrie euclidienne ([[Triangle sphérique|sur une sphère]], il existe des triangles à deux et même trois angles droits).

Deux triangles rectangles ayant un de leurs [[angle]]s non droits égaux sont [[triangle semblable|semblables]] : le rapport de deux des côtés du triangle rectangle ne dépend donc que d'un angle non droit. Cette propriété permet d'introduire les [[fonction trigonométrique|fonctions trigonométriques]] pour un angle aigu non orienté, dont la mesure est, en degré entre 0 et 90° (ou en radians, entre 0 et π/2). Par exemple pour un triangle ABC rectangle en A :
* le ''cosinus'' de l'angle α est le rapport du côté de l'angle droit adjacent à α par l'[[hypoténuse]], soit cos(α) =  ''AC''/''AB'' ;
* le ''sinus'' de l'angle α est le rapport du côté de l'angle droit opposé à  α par l'hypoténuse, soit sin(α) = ''BC''/''AB'' ; 
* la ''tangente'' de  l'angle α est le rapport du côté de l'angle droit opposé à  α par  côté de l'angle droit adjacent à α, tan(α) = ''BC''/''AC''.
{{Article détaillé|Fonction trigonométrique#Définitions dans un triangle rectangle}}

=== Triangle pythagoricien ===
[[File:Triangle345.svg|thumb|left|Le triangle 3-4-5, un exemple bien connu de triangle rectangle pythagoricien]]
Un triangle rectangle dont  les trois côtés sont mesurés par des nombres entiers (pour une même unité de mesure) est appelé triangle pythagoricien. Par le [[théorème de Pythagore]], les longueurs des trois côtés d'un triangle pythagoricien fournissent un [[triplet pythagoricien]], qui est un triplet de [[entier naturel|nombres entiers]] (''x'', ''y'', ''z'')  non nuls vérifiant ''x''{{2}} + ''y''{{2}} = ''z''{{2}}. Par la réciproque du même théorème, un triplet pythagoricien permet de construire un triangle pythagoricien.

En particulier pour tout nombre entier ''n'' supérieur ou égal à 3, on peut  construire un triangle rectangle dont la longueur d'un côté de l'angle droit est mesurée par ce nombre ''n'', les deux autres côtés étant mesurés par des nombres entiers : 
* Si ''n'' est un nombre pair, ''n'' = 2''k'', il suffit de prendre la longueur de l'autre côté de l'angle droit égale à ''k''<sup>2</sup> - 1. L'hypoténuse est alors de longueur égale à ''k''<sup>2</sup>+1.
* Si ''n'' est un nombre impair, ''n'' = 2''k'' + 1, il suffit de prendre la longueur de l'autre côté de l'angle droit égale à 2''k''<sup>2</sup> + 2''k''. L'hypoténuse est alors de longueur égale à 2''k''<sup>2</sup> + 2''k'' + 1.

On sait décrire plus généralement tous les triplets, et donc tous les triangles, pythagoriciens. [[Pierre de Fermat|Fermat]] [[théorème de Fermat sur les triangles rectangles|a démontré]] qu'aucun de ceux-ci ne pouvait avoir pour aire un carré parfait.
{{article détaillé|triplet pythagoricien}}

=== Spirale de Théodore ===
La spirale de Théodore est constituée d’une suite de triangles rectangles, chacun admettant une cathète de longueur 1 et l’autre définie par l’hypoténuse du triangle précédent. Le triangle initial est isocèle rectangle. La suite des longueurs des hypoténuses est constituée des racines carrées des entiers naturels. Cette spirale est nommée en hommage à [[Théodore de Cyrène]] qui aurait démontré que les racines carrées des premiers entiers (hors carrés parfaits) étaient [[nombre irrationnel|irrationnelles]].

== Généralisations ==
=== Tétraèdre trirectangle ===
Un [[tétraèdre]] est dit trirectangle si trois de ses faces sont des triangles rectangles en un même sommet. Le [[théorème de Gua]] généralise alors le théorème de Pythagore en stipulant que le carré de l’aire de la dernière face est la somme des carrés des aires des trois autres.

=== Triangle rectangle sphérique ===
[[Image:Triangle trirectangle.svg|vignette|Représentation d'un triangle trirectangle.]]
{{Article détaillé|Triangle (géométries non euclidiennes)}}
{{...}}

En [[géométrie non euclidienne]], un triangle rectangle sphérique peut posséder deux ou trois angles droits<ref>{{Ouvrage |langue=fr |auteur1=Joseph Casimir Pascal |titre=Cours de géométrie élémentaire |sous-titre= |éditeur=Bachelier |collection= |lieu= |année=1835 |volume= |tome= |pages totales=367 |passage=|lire en ligne={{Google Livres|juUGAAAAYAAJ|page=280}}}}.</ref>.
{{clr}}

== Notes et références ==
{{Références}}

==Voir aussi==
{{Autres projets
|v=Triangle rectangle|commons=Category:Right triangles}}
* [[Triangle acutangle]]
* [[Triangle obtusangle]]
*{{Lien|trad=Special right triangles|Triangle rectangle spécial}}

{{Palette|Mathématiques élémentaires|Triangle}}

{{Portail|géométrie}}

[[Catégorie:Géométrie du triangle|Rectangle]]
[[Catégorie:Orthogonalité]]
[[Catégorie:Mathématiques élémentaires]]