Petit exercice : Steiner et Morley

Bonjour suite à une question sur maths stack exchange, je vous propose le problème suivant.

Soit $ABC$ un triangle quelconque dont on trace l'ellipse de Steiner (celle inscrite à l'intérieur), on trace maintenant les trisectrices des angles du triangle $ABC$ pour obtenir le triangle de Morley. Prouver que le triangle équilatéral créé par les trisectrices est toujours traversé par le grand axe ou le petit axe de l'ellipse de Steiner.

Amusez-vous bien !
PS. Merci à Rescassol pour sa vigilance.
Cordialement.

Réponses

  • Bonsoir,

    Tu es sûr de toi ?

    Cordialement,

    Rescassol70904
  • Tu as entièrement raison Rescassol je me suis trompé de connecteur booléen ce n'est pas un et mais un ou
    Du coup je corrige suivant ta figure et ta remarque .Pourtant j'avais fait un test avec Carmetal mais bref j'ai du mal m'y prendre .

    Bonne fête en tout cas
  • Est-ce trivial ?
  • Bonjour,

    A moins qu'un truc énorme ne m'ait échappé, ça ne me semble pas trivial.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Bonjour
    Juste une question (j'ignore la réponse) : un des sommets du triangle de Morley peut-il être extérieur à l'ellipse de Steiner inscrite?
    Amicalement. Poulbot
  • Bonjour,

    Oui, Poulbot, et même les trois sommets du triangle de Morley peuvent être en dehors de l'ellipse.
    Sur le fichier ggb ci-joint, il suffit de bouger $u$ ou $v$ ou $w$ (points de contact du cercle inscrit).
    Ça se produit pour des triangles très allongés.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Bonjour Rescassol
    Je n'arrive pas à visualiser un exemple avec $3$ sommets extérieurs mais cela n'a aucune importance, je te fais totalement confiance.
    En tour cas, cela montre qu'il faut interpréter le grand axe et le petit axe de Bloy.noel comme des droites (axe focal et axe non focal aurait été plus clair).
    Amicalement. Poulbot
  • Bonjour,

    Poulbot, monte $U$ vers la gauche vers $W$, les droites $(BC)$ et $(AC)$ sont alors presque parallèles et $C$ part très loin.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Du coup mon problème reste valable seulement si le triangle de Morley est complètement dans l'ellipse ? Et si on prolonge les axes de l'ellipses est ce toujours vrai ?

    Ps:je n'arrive pas à ouvrir ton fichier avec Geogebra .
  • Bonjour,

    J'utilise Géogébra 5.0.414.0-d du 19/12/2017.
    Dans l'exemple dont je parle, $ABC$ et l'ellipse sont très allongés, mais la taille du triangle de Morley ne semble pas beaucoup varier quand $U$ bouge. Et l'ellipse "traverse" le triangle de Morley.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Merci Rescassol
    En fait, j'ai trouvé un exemple numérique : un triangle de côtés $a=2,b=104,c=105$.
    Les sommets du triangle de Morley sont
    $A^{\prime }=\left( a:2b\cos \frac{C}{3}:2c\cos \frac{B}{3}\right) ,B^{\prime }=\left( 2a\cos \frac{C}{3}:b:2c\cos \frac{A}{3}\right) ,C^{\prime }=\left( 2a\cos \frac{B}{3}:2b\cos \frac{A}{3}:c\right) $.
    Il suffit de vérifier que, pour les $3$ sommets $x^{2}+y^{2}+z^{2}-2yz-2zx-2xy>0$.
    L'axe focal coupe les segments $\left[ A^{\prime }C^{\prime }\right] $ et $\left[ B^{\prime }C^{\prime }\right] $ alors que l'axe non focal ne coupe aucun côté (segment) du triangle de Morley.
    Amicalement. Poulbot
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