Alignement 2019-1
Bonjour,
Je propose ce nouvel exercice.
Soit $ABC$ un triangle, $H$ son orthocentre, $O$ le centre de son cercle circonscrit.
Soit $D$ et $E$ les pieds des hauteurs issues respectivement de $A$ et $B$.
Les droites $(OD)$ et $(BE)$ sont sécantes en le point $K$.
Les droites $(OE)$ et $(AD)$ sont sécantes en le point $L.$
Soit $X$ le second point d'intersection entre les cercles circonscrits aux triangles $HKD$ et $HLE$, et soit $M$ le milieu de $[AB]$.
Montrer que les points $K, L, M$ sont alignés si, et seulement si $X$ est le centre du cercle circonscrit au triangle $EOD.$
Source :Serbian Mathematical Olympiad.
Je propose ce nouvel exercice.
Soit $ABC$ un triangle, $H$ son orthocentre, $O$ le centre de son cercle circonscrit.
Soit $D$ et $E$ les pieds des hauteurs issues respectivement de $A$ et $B$.
Les droites $(OD)$ et $(BE)$ sont sécantes en le point $K$.
Les droites $(OE)$ et $(AD)$ sont sécantes en le point $L.$
Soit $X$ le second point d'intersection entre les cercles circonscrits aux triangles $HKD$ et $HLE$, et soit $M$ le milieu de $[AB]$.
Montrer que les points $K, L, M$ sont alignés si, et seulement si $X$ est le centre du cercle circonscrit au triangle $EOD.$
Source :Serbian Mathematical Olympiad.
Réponses
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Bonjour,
clc, clear all, close all syms a b c; % Sommets de ABC syms aB bB cB; % Conjugués aB=1/a; % Truc de Morley: bB=1/b; % A,B,C sur le cercle unité cB=1/c; syms s1 s2 s3; s1=a+b+c; % Fonctions symétriques s2=a*b+b*c+c*a; s3=a*b*c; syms s1B s2B s3B s1B=s2/s3; % Conjugués s2B=s1/s3; s3B=1/s3; %------------------------------------------------------------------------- % Pieds D et E de la A-hauteur et de la B-hauteur d=(s1*a-b*c)/(2*a); e=(s1*b-c*a)/(2*b); dB=(s1B*aB-bB*cB)/(2*aB); eB=(s1B*bB-cB*aB)/(2*bB); % Point K d'intersection des droites (OD) et (BE) [k kB]=IntersectionDeuxDroites(dB,-d,0,b,-s3,c*a-b^2); k=Factor(k) % k=( b^2-a*c)*(a*(b+c)-b*c+a^2)/((a-c)*(a^2+b^2)) % Point L d'intersection des droites (OE) et (AD) [l lB]=IntersectionDeuxDroites(eB,-e,0,a,-s3,b*c-a^2); l=Factor(l) % l=(a^2-b*c)*(a*b-a*c+b*c+b^2)/((b-c)*(a^2+b^2)) % Centres et carrés des rayons des cercles circonscrits aux triangles HKD et HLE [o1 o1B R12]=CercleTroisPoints(s1,k,d,s1B,kB,dB); [o2 o2B R22]=CercleTroisPoints(s1,l,e,s1B,lB,eB); [pax qax rax]=AxeRadical(o1,o1B,R12,o2,o2B,R22); % Point d'intersection de ces deux cercles autre que H(s1) syms x xB xB=-(pax*x+rax)/qax; Nulx=Factor((x-o1)*(xB-o1B)-R12) % Donc: x=-(a*b+a*c-b*c+a^2)*(a*b+b*c-a*c+b^2)/(2*c*(a^2+b^2)); xB=-(aB*bB+aB*cB-bB*cB+aB^2)*(aB*bB+bB*cB-aB*cB+bB^2)/(2*cB*(aB^2+bB^2)); % Milieu M de [AB] m=(a+b)/2; mB=(aB+bB)/2; %------------------------------------------------------------------------- % Condition d'alignement de K,L,M Mat=[k kB 1; l lB 1; m mB 1]; NulKLM=Factor(det(Mat)) % On trouve (a+b)*(a*b+c^2) + 2*s3 = 0 % Centre O_3 du cercle circonscrit au triangle EOD [o3 o3B]=CentreCercleCirconscrit(0,d,e,0,dB,eB); % condition pour que X=O_3 NulO3=Factor(o3-x) % On trouve la même condition
Cordialement,
Rescassol -
C’est fait avec quel langage ?Algebraic symbols are used when you do not know what you are talking about.
-- Schnoebelen, Philippe -
Bonsoir,
C'est du Matlab, traduisible en Python facilement.
Cordialement,
Rescassol -
Bonjour
Comme je doute fortement que les jeunes candidats serbes disposaient d'un ordinateur, de Matlab et des brillantes procédures de Rescassol, essayons autre chose.
Si $X$ est le centre du cercle $EOD$, on a
$\left( KX,DE\right) =\left( KX,KD\right) +\left( DK,DE\right) =\left( HX,HL\right) +\left( DO,DE\right) =\left( EX,EO\right) +\left( DO,DE\right) =\dfrac{\pi }{2}$.
Ainsi $K$ est sur la médiatrice de $\left[ DE\right] $, c'est-à-dire sur la droite $MX$; de même, $L$ est sur la droite $MX$ et $K,L,M$ sont alignés.
Je passe la main pour la réciproque.
Amicalement. Poulbot -
Bonjour,
Je précise que, quand la condition est vérifiée, la droite joignant $K,L,M$ est la médiatrice de $[OH]$ et passe bien sûr par $X$.
Cordialement,
Rescassol
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Bonjour!
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