Toile d'araignée

Bonjour,
soit un octogone régulier dans le cercle unité. Peut-on "tisser une toile d'araignée" partant de $(1,0)$ et allant de rayon en rayon en décroissant par des segments de longueur rationnelle et aboutissant après plus d'un tour à l'origine par un segment rationnel?
Merci,
Apollonius

Réponses

  • Bonjour,

    vous mentionnez l'usage d'un octogone régulier, je ne vois pas son usage ensuite.

    S
  • Ben si, car on passe d'un rayon de l'octogone au suivant par des segments...
    A
  • Une petite figure serait bienvenue.

    S
  • Désolé je ne sais pas faire de figure, mais je peux préciser si vous avez des questions à ma question...
    On trace des segments rationnels en spirale entre des rayons consécutifs de l'octogone et le dernier étant un segment sur un rayon et aboutissant à l'origine.
    A
  • c'est possible de faire autant de tours que vous voulez mais je ne fournis pas les coordonnées des points.


    S
  • Si je comprends, A. cherche une figure comme la suivante dans laquelle les coordonnées des extrémités et les longueurs des segments rouges sont rationnelles.79470
    apo.png 21.7K
  • La consigne était claire dès le départ :-D

    Domi
  • Et l'illustration très jolie , il n'y a plus qu'à se mettre au travail .

    Domi
  • @Math Coss. Je vous remercie pour la figure qui correspond exactement à ce que je recherche. Les coordonnées des extrémités des segments ne sont pas forcément mais peuvent l'être (problème plus dur). Je propose aussi une généralisation du problème de la toile d'araignée à des polygones réguliers de $n$ côtés au lieu d'un octogone. Merci. A
  • Bonsoir,

    Les points sont les $M_i = (r_i, i\pi /4)$; $l_i:=M_{i-1}M_i$. On peut trouver $l_1, l_2, r_2$ rationnels (preuve demain pour cause de sommeil 8-)). La similitude $ (O, \pi/2, r_2^i)$ envoie $(M_{2i-2}, M_{2i-1}, M_{2i}) $ sur $ (M_{2i}, M_{2i+1}, M_{2i+2})$. Pour tout $n$ la "spirale" $M_0...M_{2n} O$ a ses $ 2n+1$ segments de longueur rationnelle.

    Cordialement

    Paul
  • Bonsoir,

    $(r_1, r_2) = (\frac {4 \sqrt 2}{7}, \frac {1}{7})$ donne $l_1=l_2=\frac {5}{7}$. On peut donc tisser une toile qui plaira à Apollonius.

    Cordialement,

    Paul
  • Oui Paul , si on accepte que la décroissance des rayons n'est pas stricte , il suffit de trouver trois triangles pythagoriciens $abc , bde , dfg$ et l'affaire est bouclée . Si on veut une décroissance stricte , il faut regarder ce qui se passe au niveau des bissectrices des axes .

    Domi
  • Bonjour Domi,

    Je ne suis pas sûr de bien comprendre ton message:

    1) Es-tu ou non d'accord que ma solution répond au cahier des charges?
    2)Peux-tu davantage expliquer qui sont tes $a, b,c,d,e,f,g$?

    Amicalement

    Paul
  • Bonjour Paul , tu peux oublier mon précédent message , je suis sur plusieurs problèmes assez voisins , et là j'ai vraiment tout mélangé .

    Pour moi ta solution colle parfaitement avec le cahier des charges mais j'ai toujours tendance à en demander un peu plus . Par exemple une spirale dont les côtés sont strictement décroissants .

    J'aime bien aussi comprendre ce qui se cache derrière les solutions numériques proposées sans explication ( ce n'est absolument pas une critique ) .

    Je prends tout à l'envers car c'est plus clair pour moi . On a un triangle rectangle $M_0M_2M_4$ de hauteur $M_2O$ . Les triangles $OM_0M_2$ et $OM_2M_4$ sont semblables et on a bien la similitude dont tu parles . En observant les angles on a bien la confirmation que $[OM_1)$ est bissectrice de l'angle $\widehat{M_0OM_2}$ et ça colle . Après $a$ et $c$ doivent être rationnels . Si $a$ est donné $c$ sera rationnel si et seulement si $1+k^2=2m^2$ où $m$ est rationnel d'où le $\displaystyle{\frac 17}$ de ton exemple ( $ 1+7^2=2\times 25$ ).

    Belle solution en tout cas (tu)

    Domi79578
  • Bonsoir,
    pour me faire pardonner mon "$(r_1, r_2) = (\frac {4 \sqrt 2}{7}, \frac {1}{7})$ donne $l_1=l_2=\frac {5}{7}$" tombé des nues.

    Soient
    $O(0,0), M_0(1,0), A_1(1,1), B(0,1)$,
    $a_0>2, 0<a_2<1, A_0(a_0,0),A_2(0,a_2)$,
    $A_0 A_1 M_0 $ et $A_1A_2B$ triangles aux côtés rationnels,
    $\sigma$ la similitude $(O, \frac {\pi}{2}, \frac {a_2}{a_0})$
    $h$ l'homothétie $(O, \frac {1}{a_0})$ Alors, les suites $(a_n)_{n\in \mathbb N}$ et $(c_n)_{n\in \mathbb N}$ des rayons et des côtés de la "spirale" $A:=(A_n)_{n\in \mathbb N}:=$ pour tout $n$, $A_{n+2}= \sigma({A_n}) $ sont strictement décroissantes, et $(a_{2n})_{n\in \mathbb N}$ et $(c_n)_{n\in \mathbb N}$ sont des suites de rationnels.

    Preuve élémentaire (sauf erreur!) sur demande ;-). Pourquoi $a_0>2, 0<a_2<1$? Par précaution: ça suffit à assurer la stricte décroissance de $(c_n)_{n\in \mathbb N}$.

    Bien sûr $h(A)$ est une suite pour Apollonius.

    Dès qu'on se donne deux naturels $0<u_0 <v_0$, $a_0 =1+\dfrac {\max(v_0^2-u_0^2,2u_0v_0)}{\min(v_0^2-u_o^2,2u_0v_0)}$ convient.
    Dès qu'on se donne deux naturels $0<u_2 <v_2$, $a_2 =1-\dfrac {\min(v_2^2-u_2^2,2u_2v_2)} {\max(v_2^2-u_2^2,2u_2v_2)}$ convient.
    C'est dire qu'elles sont nombreuses les spirales d'Apollonius!
    Amicalement
    Paul
  • Paul , il me semble qu'on a exactement la même construction mais je vois mieux sur mon dessin ( chacun sa vision ) . Il y a une infinité de solutions mais ( sauf erreur ) les côtés de ta spirale ne sont pas strictement décroissants parce qu'ils marchent par deux .

    On peut bien sûr estimer que cette contrainte supplémentaire est sans intérêt .

    Domi
  • Salut Domi,

    J'ai pris en compte ta remarque que l'unique solution que j'ai initialement proposée avait le défaut d'être trop particulière au sens que la suite des côtés n'était pas strictement décroissante ("ils marchent par deux (sic))". J'ai aussi pensé que la question originelle d'Apollonius pouvait n'être pas si claire que tu le dis et qu'un esprit (tordu?) pourrait l'interprêter ainsi: " je veux une spirale dont et les côtés et les rayons décroissent. J'ai ouvert mon parapluie en rajoutant "strictement" après "décroissent". Je note que sur ton dessin ton $OM_0$ me semble plus petit que ton $OM_1$ et que donc il ne conviendrait pas à un esprit tordu ;-).
    Je maintiens que (sauf erreur) mes dernières spirales répondent à mon nouveau cahier des charges.

    Bien à toi

    Paul
  • Paul , je n'avais simplement pas compris ta construction ( sans image je ne vois rien ) .

    En partant du carré unitaire $OA_0M_1B$ , si on choisit $OM_0, OM_2 , M_0M_1$ et $M_1M_2$ rationnels , la similitude de centre O d'angle $\frac{\pi}2$ amenant $M_0$ en $M_2$ va générer une spirale $M_0M_1M_2\ldots O$ à côtés rationnels .

    PS : Il ne faut pas voir d'agressivité dans mes messages , je suis simplement maladroit :-D
    PPS : j'avais volontairement faussé la première image pour une plus grande lisibilité .

    Domi79738
  • Bonjour,
    Je suis nouvelle sur ce site et je suis tombée par hasard sur votre forum qui m'intéresse vivement. Je suis animatrice de loisirs créatifs et l'une des adhérentes de l'association voudrait reproduire ce dessin. Je pense qu'il s'agit de géométrie, pourriez-vous m'aider. Je vous remercie vivement80676
    1.png 1013.6K
  • Soit un triangle avec un angle de 45° et $a$, $b\sqrt{2}$ les côtés adjacents.
    Alors le côté opposé est donné par $c^2=(a-b)^2+b^2$ et vive les triplets de Pythagore.

    Avec $(a-b,b,c) = (3,4,5)$ on obtient $a=7$ et un rapport de similitude de
    $(4\sqrt{2})/7\approx 0.8$

    ... et le dessin suivant :80680
  • @SPLC Quel genre de renseignements veux tu ?
  • Bonjour et merci de répondre à ma question. J'aimerais savoir à partir de quelle figure géométrique je peux reproduire le dessin. Faut-il partir d'un octogone au centre ou de carrés dont les sommets sont au tiers des cotés. Je ne sais pas si j'arrive à me faire comprendre. faut-il partir du centre ou de l'extérieur de mon sujet qui fait 30 x 30.?
    Merci
  • Tu construis une roue régulière avec huit rayons centrée sur une feuille A4.
    Sur un rayon tu poses un point à 10cm du centre.
    Sur le rayon suivant tu poses un point à 9cm du centre; $9=10\times 0.9$
    Sur le rayon suivant tu poses un point à 8.1cm du centre; $8.1=9\times 0.9$
    Sur le rayon suivant tu poses un point à 7.29cm du centre; $7.29=8.2\times 0.9$

    Et ainsi de suite, en multipliant toujours par 0.9.

    Bon succès. J'aime bien tes couleurs.
  • Bonjour,
    Je prends connaissance de la réponse à l'instant. Merci beaucoup pour l'aide, je vais essayer de ce pas et vous tiens informé du résultat. Merci aussi pour le compliment sur les couleurs.
    A bientôt sur ce site.
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