Soit un triangle ayant la propriété suivante : le carré construit sur un des côtés du triangle a une aire égale à la somme des aires des carrés construits sur les deux autres côtés, soit :
Montrer que le triangle est rectangle en .

References
- Euclide — Éléments
Solutions
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Rappelons la propriété supposée du triangle : (1)
Construire le point J se trouvant sur la perpendiculaire à passant par A, tel que (pour cette construction, voir le problème Construction géométrique d’une droite perpendiculaire à une autre droite (1)).
Considérons le triangle . Celui-ci est rectangle en A par définition d’une droite perpendiculaire. Etant rectangle, il respecte donc la propriété suivante : l’aire du carré construit sur le côté opposé à l’angle droit est égale à la somme des aires des carrés construits sur les deux autres côtés (pour la démonstration de cette propriété, voir le problème Quand Euclide démontre Pythagore…..), soit :
(2)
Or vu que les deux carrés sont construits sur le même côté, et vu que par hypothèse .
Avec (2), nous pouvons donc écrire :
Ce qui, couplé avec (2) nous permet de conclure à l’égalité des aires des deux carrés et : , et donc aussi :
(3)
Considérons maintenant les deux triangles et . Leurs trois côté sont égaux : en effet le côté est commun aux deux, de plus par hypothése, et avec (3) on a =.
Or deux triangles ayant les trois côtés égaux deux à deux ont aussi leurs trois angles égaux deux à deux (pour la démonstration de ce point, voir le problème Triangles dont les longueurs des côtés sont égales).
En particulier les deux angles opposés aux côtés et seront égaux : . Or, par construction, l’angle est un angle droit, donc l’angle sera bien un angle droit aussi , ce qu’il fallait démontrer.

