Division harmonique élémentaire

Bonne fête pour tous.
Y a-t-il moyen de démontrer synthétiquement la première égalité (sans passer par les abscisses) ?
Merci.83062

Réponses

  • Bonsoir Rafykfan
    Ce sont de simples calculs sur le corps des réels , difficile de rester synthétique!
    On se console comme on peut en se disant que le corps des réels est quand même une droite!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Merci Pappus! Bonne fête à toi et à tes proches!
  • Meilleurs Voeux aussi à toi Rafykfan et à tous les tiens.
    On peut quand même faire de la géométrie avec les divisions harmoniques mais sur la droite projective réelle $\mathbb P^1(\mathbb R)=\mathbb R\cup \infty$ car la division harmonique est une notion essentiellement projective.
    Si les points $A$, $B$, $C$, $D$ sont des points quelconques de la droite réelle, comment interpréter la relation:
    $$\overline{AB}.\overline{AJ}=\overline{AC}.\overline{AD}$$
    Faire de la géométrie, c'est penser groupe de transformations et dans le cas d'espèce groupe projectif de la droite projective réelle.
    Ce groupe est engendré par les inversions.
    On considère donc l'inversion $\rho$ de pôle $A$ échangeant $C$ et $D$, la relation précédente montre qu'elle échange aussi $B$ et $J$.
    Autrefois on savait que le birapport de quatre points était invariant par tout élément du groupe projectif et en particulier par les inversions qui en sont des générateurs, maintenant c'est fini:
    On a donc:
    $$(A,B,C,D)=(\rho(A),\rho(B),\rho(C),\rho(D))=(\infty,J,D,C)$$
    Si de plus $J$ est le milieu de $CD$, alors $(\infty,J,D,C)=-1$ et par suite $(A,B,C,D)=-1$ est une division harmonique.
    La morale de cet exercice, ma démonstration synthétique est Kaput, Verboten, Interdite, à oublier pour toujours dans notre République Analphabète!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Louanges à Dieu qui a permis le rassemblemnt sur ce forum. Merci pour cette divine harmonique explication cher Pappus.
  • Bonne Année à tous
    Pour la deuxième égalité, je ne vois qu'une preuve calculatoire:
    $(a-b)^2+(c-d)^2=4\big(\dfrac{a+b}2-\dfrac{c+d}2\big)^2$
    On développe et on simplifie:
    $(a-b)^2+(c-d)^2=(a+b)^2+(c+d)^2-2(a+b)(c+d)$
    Finalement
    $$(a+b)(c+d)=2(ab+cd)$$
    Ce qui suffisait autrefois pour dire que $(a,b,c,d)=-1$
    Le birapport ayant disparu de notre culture, je pense que le rapport va lui aussi se faire la malle dans pas longtemps et le plus tôt sera le mieux pour éviter à nos potaches un excès de Doliprane avec l'axiome de Thalès!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonne année à tous,
    Doit-on comprendre que des fois il faut quelque tâtonnement pour "construire" un théorème ou un résultat qui sera utile pour les applications ? Pour la première égalité, je crois qu'elle existe chez Desboves en plus élémentaire (j'ai vu quelque ressemblance hier soir dans le sommaire)
  • Mon cher Rafykfan
    A défaut de ne pouvoir utiliser une théorie des groupes devenue hors la loi, on peut se contenter d'un modeste calcul algébrique:
    $(b-a)(\dfrac{c+d}2-a)=(c-a)(d-a)$
    $(b-a)\dfrac{c+d}2-ab+a^2=cd-a(c+d)+a^2$
    $(c+d)(\dfrac{b-a}2+a)=ab+cd$
    Donc:
    $(a+b)(c+d)=2(ab+cd)$
    Finalement on a sans doute eu raison de mettre à la poubelle une théorie des groupes qui ne servait à rien!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonjour

    Un retour sur ce qui était enseigné au siècle dernier qui peut intéresser Rafykfan ?
    et les insomniaques sensibles à la voix qui endort(:P)
  • Merci à tous!
  • Bonjour
    Tant qu'à rester sur une droite (projective ou non), il est quand même plus intéressant de le faire sur le corps des complexes $\mathbb C$ car là on peut faire des dessins!
    Dans ce cas, une division harmonique porte le doux et défunt nom de quadrangle harmonique.
    Exemple d'application:
    On se donne trois points $T$, $A$, $B$ dans le plan euclidien.
    Construire le foyer $F$ de la parabole tangente en $A$ à la droite $TA$ et en $B$ à la droite $TB$.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonjour, et meilleurs voeux 2019 à tous,

    Si $C$ est le conjugué harmonique de $T$ par rapport à $A$ et $B$, le foyer de la parabole cherchée est le milieu de la corde $[TC]$.
    J'ai rajouté quelques milieux avec les tangentes associées, ainsi que la directrice qui est orthogonale à la médiane $(TI)$.
    Avec Morley circonscrit au triangle $TAB$, ce foyer est $f=\dfrac{ab-t^2}{a+b-2t}$.
    Je peux aussi fournir une équation complexe de la parabole.

    Cordialement,

    Rescassol83180
  • Merci Rescassol
    Il n'y a pas besoin de circonscrire Morley à quoique ce soit.
    D'après un des deux théorèmes de Poncelet, (je ne me souviens jamais duquel!), les triangles $FAT$ et $FTB$ sont directement semblables.
    Donc si on identifie le plan euclidien au plan complexe via une similitude quelconque, on a la relation entre affixes:
    $$\dfrac{t-f}{a-f}=\dfrac{b-f}{t-f}$$
    ou encore en désignant par $T'$le symétrique de $T$ par rapport à $F$, on a:
    $$(t-f)^2=(t'-f)^2=(b-f)(a-f)$$
    Ceci voulait dire autrefois dans une autre époque aujourd'hui révolue que les points $A$ et $B$ s'échangeaient dans la transposition circulaire de points fixes $T$ et $T'$ et de point central $F$ le milieu de $TT'$.
    D'où la construction, elle aussi bien défunte: on construit le quatrième point $T'$ du quadrangle harmonique $(A,B,T,T')=-1$, (la chercher dans les anciens grimoires) puis tracer le milieu $F$ de $TT'$.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonjour,

    > Il n'y a pas besoin de circonscrire Morley à quoique ce soit.

    Ne pas confondre besoin avec envie.
    Comme je répondais à mes élèves protestant quand je rendais les copies en commençant par la note la plus basse et en annonçant les notes, on n'est pas obligé de faire que ce qu'on est obligé de faire.
    Ceci dit, ta construction est la même que la mienne.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Bonsoir,

    Si on renomme le triangle $TAB$ en $ABC$ et si on considère les trois paraboles obtenues par permutation circulaire, les trois foyers forment un triangle en perspective avec $ABC$ et le perspecteur est le point de Lemoine $X_6$ du triangle $ABC$.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Bonne nuit,

    Un petit truc rigolo de plus:
    Si les trois paraboles se recoupent en $A_2,B_2,C_2$, on obtient un nouveau triangle en perspective avec $ABC$, le perspecteur étant le centre de gravité $G$ du triangle $ABC$.

    Cordialement,

    Rescassol

    Edit: Pour faire plaisir à Pappus qui aime bien les transformations, il y a de l'homothétie dans l'air.83212
  • Rescassol a écrit:
    Comme je répondais à mes élèves protestant quand je rendais les copies...
    Ça n'est pas très orthodoxe tout ça.
  • Bonjour,

    Le rapport d'homothétie est $-\dfrac{1}{3}$.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Bonjour
    La parabole $\Pi $ tangente en $B$ à $AB$ et en $C$ à $AC$ a une génération affine très classique. $m$ étant un point variable de la droite $BC$, les parallèles en $m$ à $AC$ et $AB$ coupent $AB$ et $AC$ respectivement en $B^{\prime }$ et $C^{\prime }$. La droite $B^{\prime }C^{\prime }$ est tangente à $\Pi $ en $M$, conjugué harmonique de $BC\cap B^{\prime }C^{\prime }$ par rapport à $B^{\prime }$ et $C^{\prime }$ ($mM$ est parallèle à la $A$-médiane de $ABC$).
    D'un point de vue euclidien, son foyer est la projection orthogonale de $O$, centre du cercle circonscrit au triangle $ABC$ sur sa $A$-symédiane.
    Amicalement. Poulbot83306
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