Petit exercice

Je cherche à prouver de manière élégante et simple le problème suivant (j'ai réussi à le démontrer mais de manière laborieuse) :

Soit un cercle et 4 points de ce cercle A, B, C et D (dans cet ordre).
Soit B' le symétrique de B par la symétrie axiale d'axe la médiatrice du segment [AC]
Soit C' le symétrique de C par la symétrie axiale d'axe la médiatrice du segment [BD]

Montrer que le quadrilatère AB'C'D est un trapèze isocèle.

Merci pour votre aide.

Réponses

  • $(DA,DB')=(BA,BB')=(BA,AC)+(AC,BB')=(AB,AC)+\frac{\pi}{2}$.

    En échangeant $A$ avec $D$, et $B$ avec $C$, on obtient $(AD,AC')=(DC,DB)+\frac{\pi}{2}$. Comme $(AB,AC)=(DB,DC)$, on en déduit que $(DB',DA)=(AD,AC')$, ce qui permet de conclure.
  • Bonjour ,

    on peut aussi constater que les quadrilatères BDCC' et ACB'B sont par construction des trapèzes isocèles donc diagonales égales . Comme ils ont une diagonale commune (BC) on a :
    BC = AB' = DC' . Cette 2° égalité entraine ADC'B' trapèze isocèle .

    Cordialement81116
  • Soit $S(m)$ la symétrie qui échange $A$ et $C$ et, par construction, $B$ et $B'$ .
    Soit $S(n)$ la symétrie qui échange $B$ et $D$ et, par construction, $C$ et $C'$ . On a
    $$
    \begin{matrix}
    &S(m)&&S(n)&\\
    A&\longmapsto &C&\longmapsto &C' \\
    B'&\longmapsto &B&\longmapsto &D
    \end{matrix}
    $$
    Donc $|AB'|=|C'D|$
    et $|AC'|=|B'D|$ : ils soustendent chacun un arc dont la mesure est l'angle de la rotation $S(n)\circ S(m)$ .
    $AB'DC'$ est don un parallélogramme croisé.81122
  • Bonsoir Soland,

    On peut utiliser un peu différemment les symétries :
    B' va sur B par la symétrie qui envoie A sur C,
    B va sur C par la symétrie qui envoie C sur B,
    C va sur C' par la symétrie qui envoie B sur D.

    Ces trois symétries ont des axes concourants en O, donc leur produit est une symétrie qui laisse stable le quadrilatère AB'C'D.

    Cordialement
    C.N.
  • un grand merci à tous pour l'aide. Je dois dire que j'aime bien la solution de fm_31 qui est simplissime… et dire que je suis passé par les triangles semblables pour démontrer ça...
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