Soit un triangle dont le côté est plus grand que le côté .
Montrer que la mesure de l’angle , opposé au côté le plus grand , est plus grande que celle de l’angle , angle opposé au côté le plus petit .
Généraliser en montrant que l’angle de plus grande mesure d’un triangle est celui opposé au côté le plus grand, et qu’ainsi les trois angles d’un triangle scalène sont de mesure différente.

References
- Euclide — Éléments
Solutions
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- Considérons d’abord les deux côtés et avec , et construisons le point sur tel que .
Le triangle est isocèle par construction, donc les deux angles et sont de mesure égale : (1)
(pour démontrer ce point, voir problème Egalité des angles dans un triangle isocèle) .
Considérons maintenant le triangle . Nous pouvons montrer que la mesure de son angle extérieur est supérieure à celle de l’angle opposé intérieur :
(2).
(pour démontrer ce point, voir problème Relation entre les angles intérieurs et extérieurs d’un triangle)
Or l’angle est une partie de , donc . Avec (1), on en déduit donc que .
En couplant cette inégalité avec l’inégalité (2), on en déduit que , ce qu’il fallait démontrer.
- Pour généraliser, il suffit d’effectuer le raisonnement ci-dessus deux fois, une première fois avec la paire de côtés constituée par le côté le plus grand (ici ) et le côté de longueur intermédiaire (ici ), puis une deuxième fois avec la paire de côtés constituée par le côté de longueur intermédiaire (ici ) et le le côté le plus petit , pour aboutir aux inégalités de mesures d’angles suivantes : .
Enfin , étant données les inégalités précédentes, on peut conclure que pour un triangle scalène, dont les trois côtés sont donc de longueur différente par définition, les trois angles seront aussi de mesure différente.

