Géométrie de math'élem

Dans le plan euclidien, D et D' se coupent en O.
Soit une troisième droite fixe passant par O.
Je cherche un point X de Ox dont la somme des distances à D et D' soit égale à une valeur donnée l.

Je joins une solution, qui me semble lourde. Existe-t-il une solution plus légère, avec moins de coups de compas ?

Le problème dual (étant donné trois points alignés, trouver une droite passant par l'un des points, telle que la somme des distances entre les deux autres points et cette droite vaille une valeur donnée) est beaucoup plus simple à construire...

Merci de votre attention.
Amateur.

Réponses

  • Bonsoir,
    sur mon schéma je prends un point X sur la 3ème droite (OC) sur mon schéma, je marque:
    - le point D de la droite qui marque la plus petite distance de X à l'une des deux droites de départ (ici la droite (OB))
    - le cercle de centre X passant par D
    - le point E intersection de la perpendiculaire à la droite (OA) passant par X (l'intersection la plus éloignée)

    on trace la droite (OE)
    on trace la perpendiculaire à (OA) passant par O (ici (OT))
    On place sur la dernière droite, le point T à la distance éxigée par l'énoncé, l'intersection de la perpendiculaire à (OT) passant par T coupe la droite (OE) au point qui réalisera la condition de l'énoncé. (sauf erreur)
    Je ne suis pas sûr que ça soit plus simple que ta construction.
  • Bonsoir
    On a déjà vu ce problème ici certainement!
    Quel est le lieu des points $M$ dont la somme des distances à deux droites concourantes $D$ et $D'$ est constante?
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
    PS
    Personnellement, j'ai rencontré ce problème en Seconde. On doit pouvoir le trouver dans le Lebossé-Hémery
  • Pour le problème de pappus

    Lorsque D et D' sont perpendiculaires, ce lieu est un carré. (si je ne me trompe pas)
  • Bonne Nuit CaliWhissky
    Tu te ne mouilles pas beaucoup.
    Le lieu est à peine un peu plus compliqué dans le cas général!
    C'est un rectangle!
    Est-ce encore enseigné?
    Amicalement
    [small]p[/small]appus85008
  • Bonsoir Caliwhissky,

    Pappus a raison, c'était un exo de de seconde.... , très facile avec les triangles semblables/

    Ceci dit, ta solution ne va pas, je crois:le point à trouver doit être sur OC, ce qui n'est pas le cas de F...
  • Bonjour
    Personnellement, je vois cet exercice comme un exercice sur les normes!
    Pourquoi?
    C'est quand même plus glorieux qu'un exo de Seconde d'il y a cent ans!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonjour

    @ amateur
    Je n'avais pas tout mis, la perpendiculaire à (FT) passant par F coupe (OC) au point recherché.. (le point G sur mon schéma). On peut déplacer X et T.

    @pappus
    Je voulais retrouver le cas général en partant partant d'un cas plus simple, plus généralement ici, on peut avoir l'idée suivante, la somme des distances est constante donc on a soit une ligne droite soit une portion "autre"
    il s'avère que c'était une droite. C'est un résultat que je ne connaissais pas.
  • La figure de Pappus donne bien un rectangle.

    On le construit à partir d'un sommet et des symétries par rapport à la bissectrice des deux droites. Le sommet est obtenu en menant la parallèle à l'une des droites à un distance d de celle-ci.

    Le prolongement des côtés du rectangle est le lieu des points dont la différence des distances est donnée.

    C'est ensuite beaucoup plus simple de résoudre le petit exo du début: il suffit de construire le rectangle qui coupe la troisième droite en les deux points recherchés .Merci Pappus encore une fois !
  • Cher Pappus,

    voulez vous dire en utilisant les produits scalaires ou quelque chose de plus sophistiqué ?

    Ceci dit, le lieu des points dont la distance à deux droite est une expression affine (du genre ad(M,D)+bd(M,D') + d = 0 est sans doute une partie de courbe de quatrième degré qui passe par quatre points fixes, avec des branches infinies dans certains cas.
    Ces courbes ont-elles un intérêt ?
  • Mon cher Amateur
    J'utilise la divine Algèbre Linéaire!
    On vectorialise le plan au point $O=D\cap D'$
    L'application qui à un point $M$ associe la somme de ses distances à $D$ et $D'$ est linéaire par morceaux, c'est tout ce qu'il y a à dire!
    Encore faut-il le montrer!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • S(x,y) = valeur absolue de mx-y/1+m2. + valeur absolue de m'x/1+m'2

    où S est la somme des distances aux droites de pentes m et m' passant par O,O.

    Il y a quatre "régions" et quatre points de rupture et la fonction S est linéaire sur chaque morceau.

    Est-ce cela que vous voulez dire et cela suffit-il ?

    Dans le cas général, c'st à dire axdM,D)+bxd(M,D') - d=0 où a et b sont des réels quelconque et d un réel positif,, on a aussi 4 points de rupture. Puis je en déduire que le lieu est toujours un QUADRILATERE ? J'irais penché pour une courbe du quatrième ordre....
  • Mon cher Amateur
    Les lignes de niveau d'une forme linéaire sont particulièrement simples.
    La fonction de départ est continue.
    Donc les lignes de niveau de chaque morceau vont se raccorder pour former un rectangle!
    Pourquoi ai-je parlé de norme?
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonsoir je me lance:
    on prend un vecteur directeur pour chacune des droites,
    cela définit une base du plan.

    Dans ce cas la distance d'un point (x,y) à une droite est la valeur absolue de la forme linéaire $a_1.x+b_1.y$
    où $(a_i,b_i)$ est un vecteur directeur normé de la droite

    Au final la somme des deux distances est la somme des valeurs absolues de deux formes linéaires indépendantes:
    c'est une norme $L^1$ associée à une base de vecteurs directeurs normés indépendants, du plan.
    Ce qui est surprenant c'est que la boule unité est un rectangle ici des que l'on parle de distance d'un point à une droite.
  • Pas mal CaliWhisky!
    Un peu plus sobre que d'habitude?
    Comme quoi un exo de Seconde d'il y a 100 ans pouvait cacher un minuscule exo de colle de Taupe d'aujourd'hui!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
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