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#126 Re : Entraide (collège-lycée) » Optimisation avec le produit scalaire » 26-12-2024 01:00:27

Bonsoir,
On peut commencer par "explorer" via un logiciel de géométrie dynamique :
mdtp.png

#127 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Médianes et construction » 25-12-2024 23:46:51

Bonne nuit à tous et en particulier à Rescassol,
Grand merci pour ces nouveaux calculs qui se terminent de la meilleure manière qui soit :

% Re-Miracle !! 3*z^2 - 2*s1*z + s2 est encore en facteur dans Eq

Le "Re-Miracle !!" m'a bien amusé ...
Merci aussi pour avoir signalé que mon point $T$ était le point de Lemoine de $ABC$. J'avais pensé l'écrire puis totalement oublié en cours de route.
A ce sujet, une question : les notations habituelles de ce point font en général état d'un point $K$. Je me suis toujours demandé pourquoi ...
Entendons-nous bien :
J'ai  toujours considéré que les calculs  étaient nécessaires indispensables pour faire de la "belle géométrie".
Mais aussi que les constructions géométriques (règle et compas) en faisaient partie aussi.
Avec un peu d'avance, meilleurs vœux pour 2025.
Amicalement.

#128 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Médianes et construction » 24-12-2024 17:55:34

Bonjour à tous,
Comme je l'écrivais plus haut, il existe de nombreuses constructions des foyers de l'ellipse de Steiner inscrite d'un triangle $ABC$ donné.
En voici une autre totalement différente quant aux principes utilisés :
hv7i.png
- $A',B',C'$ sont les milieux des côtés du triangle $ABC$ et $G$ son centre de gravité.
- $T$ est l'isogonal de $G$ relativement au triangle $ABC$.
- $A''$ est le second point d'intersection de la droite $(AT)$ et du cercle $AB'C'$.
- La médiatrice de $[AA'']$ coupe la bissectrice extérieure $\delta$ de $(\overrightarrow{GA},\overrightarrow{GA''})$ en $\Omega$.
- Le cercle de centre $\Omega$ passant par $A$ et $A''$ recoupe la bissectrice intérieure $\Delta$ de  $(\overrightarrow{GA},\overrightarrow{GA''})$ en les foyers cherchés.
Encore une fois, tout est à justifier.
Si notre ami Rescassol n'est pas trop occupé en ces périodes de fêtes ...
[Edit] Dans le plan complexe, il s'agit de construire les points $M$ d'affixe $z$ tels que $z^2=\dfrac{a^2-bc}{3}$ compte tenu que $a+b+c=0$
L'origine du repère au centre de gravité : Morley doit se retourner dans sa tombe !
Très bon Noël à tous !

#129 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » l'iglou et les ours » 20-12-2024 21:59:57

Bonsoir bridgslam,

... on doit pouvoir éclater l'igloo pour visualiser les 5 blocs...

C'est tout à fait faisable via par exemple des projections orthogonales sur deux plans perpendiculaires.
Autrement dit : la géométrie descriptive.
Mais en amont, il faut préciser :
- les deux demi sphères concentriques (équations dans un certain repère, centre et rayons, autres ...)
- les deux plans tangents à la demi sphère intérieure (équations, points de contact, autres ...).
Je ferai avec plaisir au minimum l'épure d'un des 5 blocs qu'il faudra choisir.
[Edit] Si les points de contacts plans/demi sphère intérieure sont sur un même grand cercle "vertical" de cette demi sphère, l'épure est très simple à réaliser.
Sinon, c'est un peu plus délicat mais toujours "faisable".

#131 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » l'iglou et les ours » 20-12-2024 18:49:14

Bonjour,

Texte caché

Il me semble qu'on peut aller jusqu'à 6 morceaux ou je me trompe ?
z4wa.png

#132 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Médianes et construction » 16-12-2024 13:55:45

Bonjour,
Merci Rescassol : je n'avais pas compris à quoi tu faisais allusion.
A tous, pour comprendre la dernière figure :
La transposition circulaire $f:\,z\mapsto \dfrac{s_1z-s_2}{3z-s_1}$ peut-être décomposée de la manière suivante :
$f=\tau\circ\sigma=\sigma\circ\tau$ où :
$\tau$ est l'inversion de pôle $G$ et de puissance $GF_1^2=GF_2^2$ (son cercle d'inversion est le cercle de centre $G$ passant par $F_1$ et $F_2$)
$\sigma$ est la réflexion d'axe $\Delta$ (la droite $(F_1F_2)$)
On peut par exemple vérifier que $f(O)=O'$ via GeoGebra et que les foyers sont des points fixes.
[Edit] Une mini remarque destinée aux lycéens au sujet de l'équation du second degré $3z^2-2s_1z+s_2=0$ :
Une racine double lorsque $s_1^2-3s_2=0$; les foyers de l'ellipse sont confondus en $G$; l'ellipse est le cercle inscrit d'un triangle équilatéral.
On retrouve immédiatement la caractérisation d'un triangle équilatéral : $a^2+b^2+c^2=ab+bc+ca$ sur laquelle peinent les chères têtes blondes.

#133 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Médianes et construction » 15-12-2024 22:57:01

Bonsoir Rescassol,
Tout d'abord merci pour tes calculs. Je n'avais aucun doute : tu justifierais la figure à ta manière.
D'abord une mini critique; je ne comprends pas ceci :

Oui, d'accord, il fallait trouver ces symétriques sans avoir la bissectrice.

Sur la figure, la bissectrice extérieure $\delta$ et les symétriques $o$ et $o'$ sont bel et bien là (et commentés/codifiés).
C'est un point de détail sans grande importance.
J'en viens au principal où je confonds allègrement affixes et images par fainéantise :

Ô Miracle !!

Il y en a deux; le premier, le tien, peut s'expliquer. Je ne suis par arrivé à cette construction (règle et compas) par hasard :
je la dois à notre ami commun.
On construit les solutions de l'équation $z^2-2az+b=0$ où ici $a=\dfrac{s_1}{3}$ et $b=\dfrac{s_2}{3}$ ($a$ et $b$ sont des complexes tels que $b^2\not=a$ pour avoir des solutions distinctes).
Pour ce faire, on considère la transformation $f:\,z\mapsto \dfrac{az-b}{z-a}$
On constate que $f\circ f=Id$ et que ses points fixes sont les solutions de l'équation initiale.
$f$ est une involution appelée dans le jargon de la géométrie circulaire, une transposition circulaire.
Ses points limites objet et image sont confondus en $a$ (ici l'affixe de $G$). Il reste à construire ses points fixes ce que j'ai fait avec la figure précédente.
On a besoin d'un point et de son image. Quoi de plus simple que de choisir l'origine $O$ du repère. Son image $O'$ a pour affixe $\dfrac{b}{a}$ soit $\dfrac{s_2}{s_1}$ dans notre cas qui explique l'apparition saugrenue de $X_{110}$ facilement constructible.
Je n'insiste pas. Ce sujet à lui seul mériterait un nouveau fil. J'hésite ...
Le second Miracle et pas le moindre : je pense avoir compris ton code !
Amicalement.
P.S. Dans le cas général il est très simple de construire le point d'affixe $\dfrac{b}{a}$ (image de l'origine du repère) lorsque $a$ et $b$ sont donnés via le point $I$ d'affixe $1$ et des triangles semblables.

#134 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Médianes et construction » 15-12-2024 19:22:31

Bonjour Rescassol,
Oui c'est justement parce que l'affixe de $X_{110}$ est $\dfrac{s_2}{s_1}$ que je l'ai utilisé. Il semble tomber un peu ici comme un cheveu sur la soupe mais pas du tout.
Quant au cercle, il passe non seulement par $O$ et $O'=X_{110}$ mais aussi par leurs symétriques $o$ et $o'$ par rapport à la bissectrice extérieure $\delta$ de l'angle $(\overrightarrow{GO},\overrightarrow{GO'})$
Amicalement.

#135 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Médianes et construction » 15-12-2024 17:08:00

Bonjour à tous,
Les constructions des foyers de l'ellipse de Steiner inscrite d'un triangle $ABC$ donné sont souvent basées sur le fait que ces foyers sont isogonaux de milieu $G$ centre de gravité du triangle.
En voici une autre, relativement simple, qui part de l'équation du second degré déjà mentionnée $3z^2-2s_1z+s_2=0$ où $s_1=a+b+c$,  $s_2=ab+bc+ca$ et $O$ centre du cercle circonscrit est l'origine du repère orthonormé utilisé dans le plan complexe.
Je ne pense pas qu'il soit encore utile de "cacher".
dt3d.png
$O$ est le centre du cercle circonscrit et $G$ le centre de gravité.
Les symétriques de la droite d'Euler par rapport aux côtés du triangle $ABC$ sont concourantes en $O'$ (à l'intention de Rescassol s'il repasse par ici, ils s'agit de $X(110)$ dans l'ETC).
Les droites $\Delta$ et $\delta$ sont les bissectrices intérieure et extérieure de l'angle $(\overrightarrow{GO},\overrightarrow{GO'})$
Le reste se lit aisément sur la figure.
Bien sûr, tout est à justifier ...

#136 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Médianes et construction » 14-12-2024 19:24:35

Bien sûr Rescassol ! Ma dernière figure a été réalisée avec GeoGebra exactement de la manière que tu suggères (conique passant par 5 points et foyers).
Mais j'ai l'impression que tu regardes plus ou moins volontairement "ailleurs".
En introduction, j'avais pris la peine d'écrire :

- dans ce sous forum des "beaux problèmes de géométrie", je suppose que tout le monde sait ce que le verbe "construire" veut dire.

Je suis vieux jeu et tu m'obliges à préciser : règle et compas.
P.S. Oui pour notre ami commun. Qui d'autre ?

#137 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Médianes et construction » 14-12-2024 18:09:19

Bonjour Rescassol et merci pour ton intervention.

Les foyers sont les racines du polynôme dérivé de $P(z)=(z-a)(z-b)(z-c)$ (théorème de Marden).

Je connaissais ce théorème de Marden. Que ce soit avec lui ou avec ce que j'ai écrit, on aboutit à la même équation du second degré. Avec tes notations habituelles (en conservant les "primes" pour être cohérent) :
$$3z^2-2s'_1z+s'_2=0$$
Mais je dois bien avouer que je ne sais plus très bien où est l’œuf et où est la poule ...

Une autre propriété : les points de Lemoine des triangles $ABC$ et $A′B′C′$ sont alignés avec $G$.

Ça, je découvre et je vais y regarder de près ...
Il reste que je dois choisir parmi les multiples constructions des foyers de l'ellipse de Steiner inscrite dans un triangle donné.
J'ai la mienne un peu "obscure" qui n'est peut-être pas la meilleure.
Évidemment je n'invente rien : je dois ce que j'écris ici à un ami commun qui se fait rare en ce moment.

#138 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Médianes et construction » 14-12-2024 16:05:55

Bonjour,
Un début de solution :

Texte caché

Soit $G$ le centre de gravité d'un triangle $ABC$ cherché et $p$ sa puissance (négative) par rapport au cercle circonscrit.
L'inversion de pôle $G$ et de puissance $p$ laisse le cercle circonscrit globalement invariant.
En conséquence les points $A$ et $A'$, $B$ et $B'$, $C$ et $C'$ s'échangent dans cette inversion.
On a les relations vectorielles :
$$\begin{cases}\overrightarrow{GA}=p\,\dfrac{\overrightarrow{GA'}}{GA'^2}\\\overrightarrow{GB}=p\,\dfrac{\overrightarrow{GB'}}{GB'^2}\\\overrightarrow{GC}=p\,\dfrac{\overrightarrow{GC'}}{GC'^2}\end{cases}$$
et compte tenu que $\overrightarrow{GA}+\overrightarrow{GB}+\overrightarrow{GC}=\overrightarrow{0}$, on obtient :
$$\dfrac{\overrightarrow{GA'}}{GA'^2}+\dfrac{\overrightarrow{GB'}}{GB'^2}+\dfrac{\overrightarrow{GC'}}{GC'^2}=\overrightarrow{0}$$
On passe aux affixes dans le plan complexe $A'(a'),B'(b'),C'(c')$ et $G(z)$ pour obtenir presque immédiatement :
$$\dfrac{1}{z-a'}+\dfrac{1}{z-b'}+\dfrac{1}{z-c'}=0$$
On sait (ou plutôt on savait à une époque maintenant révolue $^*$) qu'il s'agit de l'équation du second degré dont les solutions sont les affixes des foyers de l'ellipse de Steiner inscrite dans le triangle $A'B'C'$.
D'où cette figure avec les deux (en général) triangles solutions du problème.
vest.png
$^*$ Si on ne sait pas, on le démontre!
On est la la moitié du chemin : il reste à construire les foyers de l'ellipse de Steiner inscrite d'un triangle donné.

#139 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Médianes et construction » 11-12-2024 17:14:02

Re bonjour,

On peut trouver plusieurs "solutions" !

Exact. C'est pourquoi j'avais édité mon précédent message pour ajouter un "s" à solution. C'est en soi une indication (minuscule, j'en conviens).

#140 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Médianes et construction » 11-12-2024 14:40:40

Bonjour Bernard-maths,
Pas "évident" : c'est vrai. Je reviendrai sur ce problème d'ici quelques jours si personne n'a donné de solutions.
Ta figure ? Je ne sais pas : un hélicoïde ? Autre ?

#141 Re : Programmation » Qui connaît bien Maple en géométrie ? » 11-12-2024 14:07:00

Bonjour Bernard-maths,
Finalement tu es parvenu à tes fins : bravo! C'est à toi et à toi seul que tu le dois.
Une petite critique qui n'enlève rien à ton mérite :
Tu t'es substitué à Maple au prix de complications (introduction d'angles de rotation, autres ...). La fin justifie les moyens me diras-tu.
Néanmoins, les seules données des équations implicites sphère/octaèdre déterminent complétement ta dernière figure.
En ce sens, il est certain qu'une utilisation ad hoc de commandes Maple relatives à ces deux équations permet de la réaliser.
Comme déjà dit, je ne suis pas un spécialiste : en clair, je ne sais pas faire. Je n'avais d'ailleurs pas trop insisté ...
Encore une fois, bravo ! Ton opiniâtreté a payé.

#142 Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Médianes et construction » 09-12-2024 16:02:32

cailloux
Réponses : 21

Bonjour à tous,
On donne les 3 points $A',B',C'$ intersections des médianes d'un triangle $ABC$ avec son cercle circonscrit (autres que $A,B,C$).
On demande de construire le ou les triangles $ABC$ solution(s).
Quelques commentaires :
- j'ai posé la question il y a une quinzaine d'années. A l'époque je n'avais pas de solution mais une bonne âme (un géomètre de première force) m'a sorti d'affaire.
- si on remplace le mot "médianes" par "hauteurs" ou "bissectrices", le problème est relativement facile. Avec les médianes, c'est une autre chanson ...
- les beaux problèmes de géométrie consistent, à mon sens, en allers-retours permanents entre figures et petits calculs. L'aller, tout le monde sait à peu près faire. Les retours qui consistent à interpréter des calculs pour donner une belle construction sont souvent ignorés ...
- dans ce sous forum des "beaux problèmes de géométrie", je suppose que tout le monde sait ce que le verbe "construire" veut dire.
Bonnes recherches !

#143 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Quelle est l'aire de ce rectangle ? » 05-12-2024 16:02:53

Bonjour à tous,
Ce fil a inspiré "ailleurs" quelqu'un aujourd'hui même. A cette occasion, il y a eu "déterrage" où un découpage meilleur que le mien est réapparu :

Texte caché

5gt1.png
Bien sûr, il nécessite de montrer que $FJ=\dfrac{1}{2}AB$ (très facile).

Il y a de nombreux découpages possibles !

#144 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Quelle est l'aire de ce rectangle ? » 04-12-2024 16:43:05

Bonjour à tous,
Je n'ai jamais su résister aux "textes cachés".
Je constate que tous les intervenants ont fait à peu près le tour de la question initiée par Fred.
Une précision relative à mon dernier message (je ne cache plus; est-ce encore nécessaire ?)
Il fait appel à la notion de "puissance d'un point par rapport à un cercle" que je n'ai pas précisée mais que je suggérais fortement.
Histoire de relancer ce fil qui commence à s'essouffler :
Vu la simplicité du résultat, il était est certain qu'un découpage adroit façon puzzle permettait d'arriver au dit résultat.
A vos ciseaux !

#145 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Quelle est l'aire de ce rectangle ? » 04-12-2024 09:34:00

Bonjour,
Un petit complément :

Texte caché

rbo0.png
Les points $A,H,E,C$ sont cocycliques (cercle de diamètre $[AC]$)
$\mathcal{A}=BF.BE=\overline{BC}.\overline{BE}=\overline{BH}.\overline{BA}=\dfrac{AB^2}{2}$

#146 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Les solides de Platon (?), en fouillant les pyramides !? » 03-12-2024 21:45:27

Bonsoir,
Nous sommes dans le sous forum des "beaux problèmes de géométrie"
Soyons clair : est-ce beau ?
Non, en se limitant à des logiciels aussi puissants fussent-ils, c'est très moche.
Désolé, je n'ai pas pour habitude de mâcher mes mots.

#147 Re : Entraide (collège-lycée) » Théorème de Pythagore et triangles multiples du triangle 3, 4, 5 » 03-12-2024 18:27:13

Bonsoir à tous,
Nous sommes donc sur un fil relatif au "théorème de Pythagore".
Je ne fais pas partie du "sérail". Mais il me semble que cette notion est vue au collège.
Il me semble aussi qu'aucune démonstration sérieuse n'est proposée dans un cours à ce niveau.
De mon point de vue, c'est lamentable. Il ne faut pas s'étonner que l'enseignement des maths parte à vau l'eau dans notre bonne république.
On fait des maths ou on enfile des perles ?
Désormais, certains parlent (par dérision et à juste raison!) de l'"axiome de Pythagore" mais aussi de l'"axiome de Thalès" pas plus démontré au collège.
L'ami Borassus semble cautionner cet état des lieux.
Désolant.

#148 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Quelle est l'aire de ce rectangle ? » 03-12-2024 16:54:27

Bonjour,

Texte caché

Sans tout dévoiler, on peut constater que lorsque $C$ décrit la médiatrice de $[AB]$, l'aire du rectangle coloré reste constante ($\text{18 }cm^2$)
6mkv.png
Merci Fred : c'est amusant !

#149 Re : Programmation » Qui connaît bien Maple en géométrie ? » 29-11-2024 22:36:10

Bonne nuit à tous,

Il y a beaucoup de variantes possibles dans les paramètres c'est ce qui me "tanne" un peu avec Maple ...

C'est ce qui fait tout l'intérêt de ce logiciel où on peut "tout faire".

Mais je continue de mon côté, 2 objets, j'y ai pensé et je sais faire ...

Évidemment, j'attends avant de réagir.
P.S. Comme déjà dit, je ne suis pas un "pro" et j'ai découvert en même temps que toi la commande "impliitplot3d"de Maple.
J'ai pris la peine de la décortiquer très superficiellement. pour t'apporter des réponses ad hoc.
Rien d'insurmontable ...

#150 Re : Entraide (supérieur) » Arithmétiques des polynômes » 29-11-2024 22:03:23

Bonne nuit Rescassol,
Je te comprends mais il reste qu'il me semble que l'énoncé original est mal ficelé.

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