conjugaison sur la droite de l'infini

Bonjour, je me casse la tête depuis plusieurs jours, alors je viens chercher de l'aide. (Salmon, coniques page 417)

Soit un triangle OAB et une (vraie) sécante dans le plan projectif réel, elle a une direction donnée m.
Elle rencontre les trois côtés en a,b et K. On cherche le lieu de K tel que CK2=Ca.Cb.

On reconnaît une propriété bien connue des coniques, dont c'est la réciproque.

Quand m a pour direction la médiane de OAB, on aboutit sur une parabole, sinon sur une hyperbole dont les points l'infini sont la pente m et la pente 1/m, cette seconde ente étant symétrique de la première par rapport à la médiane d'ailleurs. les calculs sont simples.

On trouve sans calcul que le lieu passe par O,A, B et le milieu de OK où Ko est l'intersection de AB avec la parallèle à m passant par O.

Mon souci est retrouver le résultat sans calcul.

Si K' est le conjugué harmonique de K par rapport à a et b, C est alors le milieu de KK'.

Le faisceau O(A,B,K,K') est harmonique. Quand a tend vers l'infini dans la direction 0A, b fait de même dans la direction OB. En raisonnant sur les coordonnées des positions des trois points à l'infini de a,b et K, je devrais trouver K' quand a tend vers l'infini, et savoir calculer celle de C... Or je n'y arrive pas en essayant dans tous les sens.

Ai-je mal posé le problème ?

Merci de votre aide, qui m'aidera à passer un bon we.

Amateur.

Réponses

  • Bonjour
    IL faudrait déjà comprendre tes notations puisque tu n'as pas voulu nous faire une figure.
    Il y a un triangle $OAB$ OK
    Les points $a$, $b$, $K$ appartiennent à quels côtés?
    Et où est le point $C$?
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonjour
    En tout cas il est clair que cela ne se passe pas dans le plan projectif réel comme tu sembles le croire en te donnant un triangle $OAB$ dans un tel plan puisque les droites n'y possèdent pas de directions et les bipoints encore moins de milieux.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonjour amateur
    Je présume que c'est le lieu de $C$ et non celui de $K$ qui est demandé; je présume également que $C$ est sur la sécante et que $CK^{2}=\overline{Ca}.\overline{Cb}$ et que $a,b,K$ sont respectivement sur les droites $OA,OB,AB$.
    De plus, la conique que tu donnes - passant par $O,A,B$, le point à l'infini $m_{\infty }$ de $m$ et le milieu de $\left[ OK_{0}\right] $ - n'est ni une hyperbole, ni une parabole, mais la réunion des droites $Om_{\infty }$ et $AB$, qui n'est surement pas le lieu cherché. C'est le conjugué harmonique $K^{\prime }$ de $K$ par rapport à $a$ et $b$ qui décrit une conique passant par $O,A,B,m_{\infty }$ (et le point à l'infini de la médiane issue de $O$ du triangle $OAB$).

    Si mes supputations sont exactes, le lieu de $C$, milieu de $\left[ KK^{\prime }\right] $, est la conique tangente en $A$ et $B$ à $OA$ et $OB$ et passant par $m_{\infty }$ (et le milieu de $\left[ OK_{0}\right] $) . C'est effectivement, comme le lieu de $K^{\prime }$, une parabole si $m$ est la direction de la médiane issue de $O$ du triangle $OAB$, une hyperbole sinon.

    Le problème étant affine, il semble judicieux, pour une solution analytique, de se placer dans le repère barycentrique $OAB$ ou dans le repère cartésien $\left( O,\overrightarrow{OA},\overrightarrow{OB}\right) $.

    Avant que nous ne puissions continuer, pourrais-tu confirmer (ou infirmer) mes supputations et réécrire correctement ton énoncé.

    Question subsidiaire : quel est le lieu des points $C$ pour lesquels $CK^{2}=-\overline{Ca}.\overline{Cb}$? (il y en a en général $0$ ou $2$ sur une sécante $ab$, alors que, dans le cas précédent, il n'y en avait un et un seul)

    Cordialement. Poulbot
  • $CK^{2}=\overline{Ca}.\overline{Cb},cK^{2}=-\overline{ca}.\overline{cb},c^{\prime }K^{2}=-\overline{c^{\prime }a}.\overline{c^{\prime }b}$
    Cordialement. Poulbot67342
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  • Merci Poulbot d'avoir déchiffré les hiéroglyphes d'amateur.
    L'un de ses néologismes m'a beaucoup amusé: les (vraies) sécantes!
    On se demande bien où sont les (fausses)?
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonjour Pappus et merci
    J'ai toujours du mal avec "On reconnaît une propriété bien connue des coniques, dont c'est la réciproque".
    Amicalement. Poulbot
  • Bonjour Poulbot
    Il aurait fallu qu'Amateur nous donne un énoncé clair pour qu'on puisse en discuter.
    Attendons donc un peu!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Je suis désolé, je n'avais pas renvoyé sur ma messagerie et j'ai ignoré vos réponses. Je vais faire quelquechose de clair ce week end.
  • Merci à Pappus et Poulbot d'avoir avancé dans mon brouillard.

    La propriété " reconnue" est pour l'hyperbole: quand une parallèle à une asymptote coupe deux tangentes et leur point de contact, le segment compris entre la courbe et la corde de contact est la moyenne proportionnelle entre les segments déterminés par la courbe et les tangentes.

    Et la "réciproque": lorsqu'une parallèle à une direction donnée rencontre en a,b et K les côtés OA,OB et AB du triangle OAB, le lieu des points C tels que CK2=Ca.Cb est une parabole quand la direction donnée est la médiane issue de O, sinon une hyperbole dit l'un des axes est parallèle à la direction donnée.

    On voit sans calcul que le lieu pas par A et B et le milieu de OKo, si Ko correspond à la position de la droite de pente m qui passe par A.

    C est le milieu (ou le conjugué du point à l'infini....) de KK' où K' est le conjugué de K par rapport à A et B sur ab.

    J'ai fait les calculs (et la figure jointe où la pente vaut 3) en prenant un repère OA,OB, en désignant par m la pente de la direction donné et t l'abaisse de a sur OA.

    Cela donne:

    K = (mt+1/m+1;m(1-t)/m+1
    Ko= (1/m+1;m/m+1)

    si m=1, le lieu de C vient très vite (x+y-1)2-4xy=0, parabole d'axe parallèle à la médiane issue de O, tangente en A,B à OA et OB, et passant par le milieu de OKo,.Le lieu de K' est: (x-y)2=x+y, parabole passant par O, A et B.

    Dans le cas général on a:
    K' = (t(mt+1)/mt-t+2;mt(t-1)/mt-t+2)
    C= ((1+mt)2/(1+m)(mt-t+2);m(1-t)2/(1+m)(mt-t+2)
    hyperbole (x+y-1)2- xy (m+1)2/m =0 d'asymptotes y-mx+2m/1-m et y-x/m -2/1-m, de centre x=y=-2m/m+1.

    La relation qui lie t (abscisse de a) au pied de la tangente issue de a sur OB est y= (1-t)/ (t(k/2-1)+1) où 2k=(m+1)2/m.

    Ceci est laborieux.

    Je pense qu'on peut tout retrouver sans calcul (on considère trivial que le lieu passe par A,B et le milieu de OKo), comme Poulbot a dû le faire:
    - montrer que le lieu est une conique
    -qu'elle est tangente en A et B à OA et OB (birapports et limite?)
    -que dans le cas de la parabole son axe est parallèle à la direction donnée
    -dans le cas de l'hyperbole, les directions d' asymptotes sont respectivement la direction de la droite donnée et sa symétrique par rapport à la médiane issue de O: je pensais pouvoir y arriver directement en raisonnant sur les points à l'infini des différentes directions (OA,OB,OK,OK') mais je fais une erreur méthodologique. Ceci dit on doit trouver queque chose en raisonnant sur les directions ?
    -on doit aussi sans doute pouvoir dire quelquechose d'intelligent sur la position dd centre de l'hyperbole.

    Je vous remercie de votre aide.

    Amateur.

    PS: je mets mon ordi en réparation lundi, serai absent quelques jours...





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