un déplacement possible?

Bonsoir,
j'ose intervenir
soient deux triangles quelconques du plan euclidien
peut-on définir un ou le déplacement (relatif) tel que les (trois) droites joignant les sommets deviennent concourantes?
peut-on le "construire"?
bien respectueusement
JCR

Réponses

  • Je suppose que le premier triangle est $A_1A_2A_3$, le deuxième $B_1B_2B_3$, et que tu parles des droites $(A_iB_i)$ ?
    Tu peux rendre ces droites concourantes avec une simple translation, et on a le choix. Un choix un peu idiot consiste à amener $B_1$ en $A_1$. En fait, l'ensemble des positions où l'on peut amener $B_1$ pour que les trois droites soient concourantes est une conique passant par $A_1$.
  • Merci GaBuZoMeu
    bien entendu il s'agit des droites citées
    je comprends que la coincidence AiBi donne une droite indéterminée qui passe d'office par l'intersection des deux autres
    j'imagine que deux des droites ce coupant (presque) toujours il existe une translation qui amène la troisième à concourir
    mais comment déterminer cette translation à partir des triangles donnés?
    c'est ça la question, que je ne vois pas comment aborder
    cordialement
    JCR
  • Bonjour
    La question de JCR n'est qu'un cas particulier du théorème suivant:
    Toute transformation projective $f$ du plan euclidien s'écrit comme un produit: $f=h.d$ où $h$ est une homologie et $d$ un déplacement.
    Il me semble avoir lu quelque part que Darboux avait démontré qu'il n'y avait que deux telles décompositions.
    Je ne dirais pas: avis aux amateurs puisque la géométrie projective plane a disparu à tout jamais de notre culture mais il n'est quand même pas interdit de s'intéresser à ce problème!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Fixons un système de coordonnées dans le plan affine.
    Soient $(s_i,t_i)$ les coordonnées des $A_i$, $(u_i,v_i)$ celles des $B_i$.
    Posons $a_i=\pmatrix{s_i\\t_i\\1}$ et $b_i=\pmatrix{u_i\\v_i\\1}$.
    Posons $p=\pmatrix{x\\y\\0}$.

    La translation de vecteur $\vec X=(x,y)$ est telle que les droites qui joignent les points $A_i$ et $B_i+\vec X$ sont concourantes si et seulement si
    $$ \det\big(a_1\wedge(b_1+p),\, a_2\wedge(b_2+p),\, a_3\wedge(b_3+p)\big)=0\;.$$
    Ceci est une équation de degré $2$ en $x,y$.
  • Merci GaBuZoMeu , merci pappus,
    je suis maintenant éclairé, l'idée sous-jacente était bien de trouver la projection de l'un sur l'autre, il y a (je suppose) deux solutions selon la position du point de concours "entre" les triangles ou non, et on peut projeter, donc "voir" n'importe quel triangle comme un triangle imposé. La construction géométrique n'est sans doute pas très simple.
    Salutations
    JCR
  • Non, tu n'as pas compris : il y a une infinité de solutions.

    Mais moi non plus, je n'ai pas compris le rapport de la réponse de Pappus avec la question posée.

    Maintenant, peut-être que la question que tu as posée n'était pas celle que tu avais en tête et que Pappus a répondu à la question que tu avais en tête et pas à celle que tu avais posée ...
  • Mon cher GaBuZoMeu
    Je suis toujours très intéressé par tes remarques toujours judicieuses.
    Voici le raisonnement que je me suis tenu.
    On a au départ deux triangles $ABC$ et $A'B'C'$ du plan euclidien.
    Soit $f$ une transformation projective telle que: $f(A)=A'$, $f(B)=B'$, $f(C)=C'$.
    Il y a évidemment une infinité de telles transformations.
    Pour récupérer l'unicité, il faut se fixer l'image d'un quatrième point: $f(D)=D'$.
    J'applique maintenant le résultat de Darboux:
    Les triangles $d(A)d(B)d(C)$ et $A'B'C'$ sont en homologie via $h$ et donc les droites $A'd(A)$, $B'd(B)$, $C'd(C)$ sont concourantes.
    Je pensais naïvement que c'était ce que voulait JCR mais évidemment il se peut que j'ai commis comme d'habitude avec toi, (fatalitas!), une énorme erreur d'interprétation!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonjour GaBuZoMeu
    désolé pour les approximations de mes énoncés, J'ai en effet réduit l'idée de projection à la condition de concourantes. Il y a une infinité de solutions au sens d'une infinité de points sur une courbe, mais pas n'importe quelle courbe. Pour ma préoccupation disons qu'"il s'agissait de savoir si il y a au moins une solution. Et il faut en construire au moins une. A mon niveau de science je trouve vos réponses cohérentes, au moins compatibles, et traitant ce que j'appelle non pas un problème mais une préoccupation.
    soyez indulgent!
    cordialement
    JCR
  • Merci JCR
    Il ne suffit pas de t'excuser.
    Peux-tu maintenant donner un énoncé précis de ton problème compte tenu des remarques de GaBuZoMeu et des miennes?
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonjour pappus,
    mon problème était à deux étages
    premier, problème du peintre, il y a une figure triangulaire bien définie, est-ce qu'elle peut apparaître toute autre chose également bien définie selon la perspective d'observation
    deuxième, j'ai transformé selon une idée de dessin sur un plan le problème en cet énoncé: peut-on trouver le ou un déplacement qui amène les droites à être concourantes
    problème résolu en termes de mathématiques pures et dures, point barre
    ce que j'en ai compris: il y a une infinité de translations solutions (cf le lieu des positions où amener A par exemple);équation donnée par GaBuZoMeu
    il est possible de réduire à une en imposant une condition supplémentaire.
    ai-je répondu?
    JCR
  • Mon cher Gai Requin JCR
    Je n'y comprends toujours rien!
    J'espère que GaBuZoMeu qui, lui semble avoir compris ce que tu demandes, nous donnera un énoncé compréhensible de ton problème!
    Quelles sont les données exactes au départ et quelle est la question précise demandée?
    Ta première question a l'air de se passer dans l'espace!
    On dirait que tu demandes si on peut projeter un triangle $ABC$ sur un triangle $A'B'C'$ ayant une forme donnée à l'avance, par exemple, un triangle équilatéral ou un triangle rectangle isocèle.
    Est-cela que tu demandes?
    Ta deuxième question reste incompréhensible tant que tu ne précises pas tes notations et que tu nous dises quelles sont exactement les droites qui doivent être concourantes.
    D'une manière générale, est-ce que tes deux questions sont formulées dans le plan ou dans l'espace?
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • soient deux triangles quelconques du plan euclidien
    Ta première question a l'air de se passer dans l'espace!
    On n'est pas sorti de l'auberge.
  • Mon cher GaBuZoMeu
    Je ne demande pas mieux que d'en sortir.
    Mais aide nous un peu en donnant un énoncé précis puisque Gai Requin ne semble pas en mesure de le faire!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Déjà, tu pourrais commencer par t'apercevoir que Jicéherre n'est pas Gai Requin.
  • Merci GaBuZoMeu.
    Au moins tu as le privilège que je ne te confondrais jamais avec un autre!
    Il est vrai que je menais deux discussions en même temps avec JCR et Gai Requin et je me suis mélangé les pinceaux. Je présente mes excuses aux deux intéressés.
    Ceci dit je réitère ma demande d'avoir un énoncé précis et compréhensible!
    Est-ce trop demander?
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Une petite animation.
    Pour chaque orientation du triangle des $B$ par rapport au triangle des $A$ (orientation donnée par l'angle $\varphi$), la conique rouge est le lieu des points $M$ tels que, si l'on translate le triangle des $B$ en amenant $B_1$ en $M$, alors les droites $A_iB_i$ sont concourantes.

    PS. Pour que la figure s'anime, cliquer dessus.67610
  • Merci GaBuZoMeu
    Je suis un peu fasciné par les possibilités de GeoGebra mais j'aurais bien aimé voir le point $M$ sur ta figure!
    Je ne vois pas en quoi je n'aurais pas compris.
    Il s'agit bien de déplacer le triangle des $B$ de façon à le rendre homologique au triangle des $A$, c'est peu ou prou ce que j'avais dit.
    Mais qu'entends-tu exactement par amener $B_1$ en $M$, transformer le triangle $B_1B_2B_3$ par la translation de vecteur $\overrightarrow{B_1M}$?
    Amicalement
    [small]pappus[/small]
  • Bonsoir,
    GaBuZoMeu a parfaitement compris la question posée, a donné une solution sous forme d'une équation et maintenant d'un dessin animé.
    les droites considérées sont bien AiBi (je en sais pas faire mieux comme écriture)
    je posais la question d'un déplacement en général, une translation suffit (et il n'y en a pas qu'une)

    En tentant d'expliquer la genèse de la question j'ai brouillé le tableau. Oui, au départ vision dans l'espace, mais je me suis dit que le problème plan suffisait pour se rassurer sur l'existence d'une solution, d'où la question posée.

    Dans l'espace, problème du peintre, si je me donne un triangle dans un plan (du paysage) est-ce que je peux le voir sous une forme donnée sur un autre plan (le plan du dessin) à définir. Ce n'est peut être pas très clair, et ce n'était pas la question posée.
    cordialement
    JCR
  • on translate le triangle des $B$ en amenant $B_1$ en $M$
    N'est-ce pas clair ?

    Une autre animation.67624
    sing.gif 528.6K
  • Bonsoir GaBuZoMeu
    J'ai déjà compris pourquoi le lieu de $p$ était une conique.
    C'est déjà pas mal, merci beaucoup!
    Par contre, je n'ai pas encore compris ta construction et pour moi c'est le plus important!
    Il va falloir que je digère tes explications!
    Et vu ma forme actuelle, cela va prendre un certain temps.
    Quel est le lieu des pôles des homologies et l'enveloppe de leurs axes?
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
    Pour moi les données de départ sont les deux triangles $A_1A_2A_3$ et $B_1B_2B_3$.
    Toutes les constructions qui interviennent doivent partir de là!
  • Bonsoir
    en tâtonnant on fait apparaître les lieux de l'intersection des droites concourantes et de l'extrémité de la translation nécessaire pour l'un des sommets
    deux ellipses pour le cas de figure
    reste à exprimer pourquoi ces lieux sont tantôt des ellipses tantôt des hyperboles (en voyant les trois droites comme les arêtes d'un cône coupé par les triangles on voit deux dispositions),
    bonne soirée
    JCR
    l'un est "fixe", l'autre seulement translaté, la façon d'associer les sommets semble avoir une influence, qui disparaît si on accepte une rotation (???)
    l'un des lieux était faux, il était d'ailleurs bizarre! erreur sur un pont=erreur sur la conique

    rajouté un cas d'hyperboles

    [Contenu des fichiers pdf joints. AD]67648
    67650
  • Mon cher GaBuZoMeu
    Tes figures sont très claires!
    Toute la question est de savoir comment tu les as tracées!
    En tout cas, bravo pour tes animations!
    Tu sais que ma vue n'est plus très bonne et ton animation ne dure pas assez longtemps pour moi mais j'ai l'impression que le mouvement des triangles $B_1B_2B_3$ est un mouvement de translation.
    Peux-tu me dire au moins si c'est le cas?
    Quant au lieu du pespecteur, je n'arrive jamais à me faire à ce néologisme, il semble être une conique passant par les sommets $A_1A_2A_3$.
    Amicalement
    [small]p[/small]apus
  • Bonne Nuit
    Ouf, je suis arrivé à construire la figure de GaBuZoMeu suivant ce que je pense être ses idées.
    Mais comme je n'en suis pas encore à deviner ce qui s'est passé dans sa tête, ce ne sont que des suppositions.
    J'aimerais bien qu'il nous donne un aperçu de sa propre construction.
    Je rappelle le problème brillamment résolu par GaBuZoMeu.
    On se donne dans le plan affine (euclidien pour ceux qui ne connaissent pas la géométrie affine) un triangle $A_1A_2A_3$ ainsi qu'une famille $\mathcal F$ de triangles $B_1B_2B_3$ appartenant à une même orbite sous le groupe des translations.
    On cherche les triangles $B_1B_2B_3$ de la famille qui sont en perspective avec le triangle $A_1A_2A_3$.
    Pratiquement je me suis donné au départ le triangle de la famille pour lequel $B_1=A_1$ et j'ai construit le perspecteur $O_1$
    Ensuite par translations adéquates, j'ai construit le triangle de la famille pour lequel $B_2=A_2$ et son perspecteur $O_2$ et enfin le triangle de la famille pour lequel $B_3=A_3$ et son perspecteur $O_3$
    Les six points $(A_1,A_2,A_3;O_1,O_2,O_3)$ sont alors situés sur une même conique $\Gamma$, (pourquoi?), qui est le lieu des perspecteurs.
    J'ai choisi un point $O$ quelconque sur $\Gamma$ et j'ai tracé les droites $OA_1$, $OA_2$, $OA_3$.
    J'ai tracé le triangle $B_1B_2B_3$ de $\mathcal F$ tel que $B_1\in OA_1$, $B_2\in OA_2$, $B_3\in OA_3$
    Le lieu de $B_k$ est alors une conique $\Gamma_k$ passant par $A_k$ pour $1\le k\le 3$
    Les coniques $\Gamma_k$ se déduisent les unes des autres par translation et sont homothétiques de la conique $\Gamma$.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
    PS
    Si je savais me servir de GeoGebra, j'aurais pu proposer la même animation que GaBuZoMeu mais je suis trop paresseux pour le faire!67652
  • Ce problème est bien connu en robotique, il consiste à étudier les poses singulières d'un robot parallèle plan 3-RPR (voir figure ci-dessous). Ce sont celles où les jambes du robot sont concourantes (ou parallèles).
    Un petit problème non trivial : pour un robot 3-RPR générique, le complémentaire de l'ensemble des poses singulières a deux composantes connexes (deux "aspects" :on peut passer continûment d'une pose à une autre dans le même aspect sans rencontrer de singularité).67658
  • Merci GaBuZoMeu.
    La robotique!
    Un domaine dont visiblement tu es un grand spécialiste vu tes nombreuses interventions où tu y fais allusion.
    C'est aussi un domaine auquel je ne connais rien et je le regrette beaucoup car maintenant c'est trop tard!

    Passent les jours et passent les semaines
    Ni temps passé
    Ni les amours reviennent
    Sous le pont Mirabeau coule la Seine

    Vienne la nuit sonne l'heure
    Les jours s'en vont je demeure


    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonsoir,
    on devient facilement addict !
    Dernier moment, petit essai, voir PJ.
    En modifiant la combinaison des liaisons entre sommets on a obtenu 4 coniques différentes,
    la question est donc, qu'ont-elles en commun avec les triangles ?
    Quelle est la définition pertinente des triangles ?

    Tout ça me dépasse.
    Bon courage.
    JCR.

    [Contenu du fichier pdf joint. AD]67698
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.