Une ellipse, encore une !

Bonsoir à tous,
Je viens de le constater : avec les bissectrices intérieures d'un triangle à la place des hauteurs, on peut définir une ellipse analogue au cercle des neuf points (ou cercle d'Euler), qui passe par les milieux des côtés du triangle, les pieds des bissectrices et les milieux des segments supérieurs AI, BI et CI des bissectrices, et le centre (appelons-le E) de cette ellipse est donné par la relation vectorielle GE = GI/4.
Comment appelle-t'on cette ellipse ? son centre est-il répertorié dans ETC ? a-t-il une autre définition ?
Merci d'éclairer ma lanterne !
J'en viens à me demander si ce n'est pas une propriété générale de tout point intérieur à un triangle et de ses céviennes ?
Bien cordialement
JLB87382

Réponses

  • On doit pouvoir modifier la métrique du plan de sorte que deux des bissectrices deviennent des hauteurs pour la nouvelle métrique, et l'ellipse n'est rien d'autre que le cercle d'Euler pour cette métrique.
  • Re-bonsoir à tous,
    Je me permets de modifier l'intitulé de mon fil : comme je le subodorais (peut-être une réminiscence d'une lecture du chapitre du JDE sur les coniques ?), c'est bien en effet une propriété générale des céviennes d'un point P situé n'importe où dans le plan : à l'intérieur du triangle, cela donne une ellipse, à l'extérieur une hyperbole, du moins dans certaines régions ...
    Sur mes figures, le centre C des coniques est bien le milieu des deux points noirs, le point noir de droite est le milieu du segment GP. On a toujours GC = GP/4.
    JLT, je suis d'accord avec toi, mais à mon humble avis, le cercle d'Euler, vu sous cet aspect, n'est que la conique associée à l'orthocentre ...
    Bien cordialement
    JLB87388
    87386
  • Bonjour
    Cela marche avec n’importe quelles céviennes!
    C’est la conique des 9 points!
    On en a souvent parlé ici même.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
    PS
    Cette conique a disparu à tout jamais de notre culture!
    On l’appelle conique car elle n’a aucune raison divine ou humaine d’être une ellipse!
    Et même s'il lui arrive d'être un cercle, on ne sait même plus quand !
    Quand cette conique est-elle une ellipse, un cercle, une hyperbole, une hyperbole équilatère, une parabole?
    Voilà la véritable question à laquelle j'ai déjà dû répondre dans le passé.
    Ci-dessous des figures archi-connues sans commentaires!87390
    87392
  • Bonsoir
    La question de JLT me semble très intéressante et mérite une réponse!!
    Etant donnés un point $P$ quelconque du plan affine réel et un triangle $ABC$ de ce plan, existe-il une structure euclidienne telle que $P$ soit l'orthocentre du triangle $ABC$?
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Je n'ai pas le temps de réfléchir à ma question, mais si je ne me suis pas trompé ce n'est pas toujours vrai, par contre ça l'est si parmi $A,B,C,P$, l'un des points est intérieur au triangle formé par les trois autres.
  • Bravo JLT
    Pour répondre à ta question, il faut effectivement faire un petit calcul au bout duquel il faudra discuter d'une signature!
    Encore un drame abominable en vue pour nos étudiants!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonsoir, mon cher Pappus,
    Oui, je me doutais bien que je découvrais l'eau chaude, encore une fois !
    Je n'ai pas, et je ne pense pas les avoir jamais un jour, les moyens de répondre à la question de JLT, encore moins ceux de faire le calcul que tu préconises (malgré mon JDE !) ...
    Mais la vraie question, ce me semble, c'est pourquoi en est-il ainsi ? Quelle est la raison ultime qui fait que, étant donné un triangle, on peut associer une conique à chacun des points de son plan ? Pour moi, cela tient du fantastique ou du merveilleux ! Carrément ... dément, j'en suis toujours ... bluffé, baba !
    Mais bon, je découvre ... je contemple ... et j'en suis heureux, même comme ça, sans comprendre absolument tous les tenants et aboutissants ...
    Bonne soirée, bien cordialement
    PS. Merci pour l'indication "conique des neuf points" ...
  • Je n'ai pas, et je ne pense pas les avoir jamais un jour, les moyens de répondre à la question de JLT, encore moins ceux de faire le calcul que tu préconises (malgré mon JDE !) ...

    On peut faire le calcul suggéré par pappus, mais on peut aussi démontrer de manière élémentaire que si $P$ est intérieur à $ABC$ alors il existe une métrique Euclidienne telle que $P$ soit l'orthocentre. En effet, soit $O=(AP)\cap (BC)$. On prend un repère de centre $O$ et d'axes $(OC)$ et $(OA)$. Alors les points $A,B,C,P$ ont pour coordonnées $(0,a)$, $(b,0)$, $(c,0)$, $(0,p)$ avec $a,c,p>0$ et $b<0$. Quitte à dilater dans le sens de l'axe des ordonnées, on peut supposer que les coordonnées de ces points sont $(0,ta)$, $(b,0)$, $(c,0)$, $(0,tp)$ avec $t>0$. On ajuste $t$ de sorte que $(BP)\perp (AC)$ (petit calcul de produit scalaire).
  • Mon cher Jelobreuil
    Les familles de coniques du plan dépendant d’un point, tu as autant de façons d’en définir qu’il y a de galaxies dans l’univers!
    Contentons nous d’étudier celle là ne serait-ce qu’en formant l’équation d’un de ses membres en fonction des coordonnées du point $P$.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
    PS
    Il ne m’étonnerait guère que cela fût fait dans le JDE!
  • Bonjour Pappus,
    Effectivement, j'aurais dû m'en souvenir :

    pappus écrivait:
    > Bonne Nuit
    > En faisant une homothétie de centre $I$ et de
    > rapport $\dfrac 12$, on tombe sur la défunte
    > conique des neuf points du quadrangle $ABCI\ $,
    > tracée en rouge sur ma figure et qui n'a aucune
    > raison divine ou humaine d'être a priori une
    > ellipse. On peut chercher par exemple le lieu du
    > point $I$ pour que ce soit un cercle, une
    > hyperbole équilatère, une parabole, etc...

    Ceci vient de ton premier post dans le fil "Triangle et ellipse" que j'avais initié il y a un an ...
    Comme quoi ...
    Bien amicalement
    JLB
  • Bonjour
    Je vais essayer de répondre aux angoisses métaphysiques de $JLT$ sur l'orthocentre
    On est dans un plan affine réel avec dedans un triangle $ABC$ et un point $P$ qui nous servira de paramètre.
    On cherche à savoir s'il existe au moins une métrique euclidienne telle que $P$ soit l'orthocentre du triangle $ABC$.
    Je vais pour le moment me contenter de mettre ce problème en place.
    On va travailler dans le repère cartésien $\{A;(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC})\}$, difficile de faire autrement
    La métrique sera donnée par son écriture dans ce repère:
    Si $\overrightarrow V=x\overrightarrow {AB}+y\overrightarrow {AC}$, on a:
    $$\langle \overrightarrow V\vert \overrightarrow V\rangle =ax^2+2bxy+cy^2$$
    avec $a=\langle \overrightarrow{AB}\vert \overrightarrow{AB}\rangle >0$, $c=\langle \overrightarrow{AC}\vert \overrightarrow{AC}\rangle >0$ et $b=\langle \overrightarrow{AB}\vert \overrightarrow{AC}\rangle $
    L'inégalité de Cauchy-Schwarz fournit l'inégalité $b^2<ac$ puisque les vecteurs $\overrightarrow {AB}$ et $\overrightarrow {AC}$ sont linéairement indépendants
    Réciproquement toute forme quadratique $ax^2+2bxy+cy^2$ vérifiant les inégalités $a>0$, $b>0$ et $b^2<ac$ sera l'écriture d'une métrique euclidienne du plan affine dans le repère $\{A;(\overrightarrow{AB},\overrightarrow{AC})\}$.
    On est donc face au problème abominable suivant: écrire que si: $\overrightarrow{AP}=p\overrightarrow{AB}+q\overrightarrow{AC}$, on a:
    $$\langle \overrightarrow{BP}\vert \overrightarrow{AC}\rangle=\langle \overrightarrow{CP}\vert \overrightarrow{AB}\rangle=0$$
    Bon courage!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
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