Cercle des neuf points

Bonjour.
Je suis à la recherche d'un problème sur le cercle des neuf points qui n'utilise pas d'homothétie, que des vecteurs et si possible du barycentre.
PS. @Rescassol je vous épargne cette fois ci. @Pappus et @Poulbot you're welcome !!!
Merci.

Réponses

  • Bonjour Hamzium
    Tu connais le triangle podaire d'un point $M$ par rapport à un triangle $ABC$.
    C'est le triangle dont les sommets sont les projections orthogonales de $M$ sur les côtés du triangle $ABC\ .$
    Le cercle circonscrit à ce triangle podaire s'appelle le cercle podaire de $M$.
    1° Montrer que tout cercle podaire a des intersections réelles avec le cercle des neuf points du triangle $ABC\ .$
    2° Quel est le lieu des points $M$ dont le cercle podaire est tangent au cercle des neuf points?
    Passe une bonne soirée!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Le théorème de Feuerbach...
    mais je pense que tu cherches quelque chose de simple.
    La figure du théorème de Morley (visiblement inévitable)
    contient un 9-gone régulier "in spe", ça fait 9 points sur un cercle.
    Mais j'abuse de ta patience.

    P.S. Si le triangle initial est équilatéral.
  • Dans quelles conditions les neuf points se réduisent-ils à cinq ?
    Se peut-il qu'ils soient cinq sommets d'un hexagone régulier ?
  • Les neuf points du cercle des neuf points d'un triangle d'angles $\pi/7$, $2\pi/7$ et $4\pi/7$
    le découpent en neuf arcs dont on calculera la mesure.
  • Et les neuf points eux-mêmes, peuvent-ils être les sommets d'un ennéagone régulier ?
    Moi je n'en sais rien, mais c'est la question de Soland qui m'y a fait penser.
  • Les 9 points se réduisent à 5 si le triangle est rectangle non isocèle, et ces 5 points sont sommets d'un hexagone régulier si ce triangle est demi-équilatéral.
    Si je ne me trompe...
  • Je retire ma question sur l'ennéagone, qui est idiote.
  • Bonjour à tous
    A tout hasard je donne la solution de mon problème qui semble n'avoir intéressé personne sans doute à cause de sa grande trivialité.
    J'utilise un théorème bien connu des sectateurs de la géométrie du triangle depuis belle lurette
    Soit $ABC$ un triangle et $O$ le centre de son cercle circonscrit. Soit $D$ une droite passant par $O$.
    Alors la $FLTI$ des triangles podaires des points de $D$ a pour équicentre l'orthopôle $\Omega$ de la droite $D$, point qui appartient au cercle médial appelé aussi cercle d'Euler ou cercle des $9$ points, à votre choix m'sieur dame!
    De plus tous les cercles podaires de cette famille passent par $\Omega$.
    Etonnant n'est-il pas?
    Maintenant soit $P$ un point et $\Gamma$ son cercle podaire.
    D'après le minuscule lemme précédent, $\Gamma$ passe par l'orthopôle $\Omega$ de la droite $OP$.
    Mais autrefois, il y a bien bien longtemps, dans un autre monde et dans un autre siècle, on savait que $\Gamma$ était aussi le cercle podaire du point $P'$, isogonal de $P$.
    Donc $\Gamma$ passe aussi par le point $\Omega'$, orthopôle de la droite $OP'$.
    On aura $\Omega=\Omega'$ si et seulement si les droites $OP$ et $OP'$ sont les mêmes c'est à dire si et seulement si $P$ et son isogonal $P'$ sont alignés avec $O$.
    Je crois me souvenir que le lieu de $P$ devrait être une cubique circulaire de Monsieur MachinChouette, (Darboux, Lemoine, Neuberg?, je ne me souviens plus, c'est triste!), qu'on a certainement dû rencontrer ici même dans un passé incertain.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
    PS
    Sur ma figure, le cercle d'Euler $\gamma$ est le cercle podaire du point $O$ centre du cercle circonscrit au triangle $ABC$, lequel point appartient à $D$ et doit donc passer par $\Omega$ d'après le lemme. Aux points $U$ et $V$ intersections de $D$ avec le cercle circonscrit, le cercle podaire devient la droite de Simson de $U$ ou $V$, lesquelles droites doivent donc passer par $\Omega$ toujours d'après le lemme.
    C'est la construction classique de l'orthopôle d'un diamètre!88794
    88796
  • Bonjour Pappus
    On peut traiter ta question à la Poncelet.
    - Le centre $\Omega _{P}$ de l'hyperbole équilatère circonscrite passant par $P$ est sur le cercle d'Euler et sur le cercle podaire de $P$
    - $P$ et son isogonal $P^{\ast }$ ont même cercle podaire
    Les points communs au cercle podaire de $P$ et au cercle d'Euler sont donc $\Omega _{P}$ et $\Omega _{P^{\ast }}$.
    Ces deux cercles sont tangents si la conique passant par $A,B,C,P,P^{\ast }$ est une hyperbole équilatère, c'est-à-dire qu'elle passe par $H$. L'isogonale de cette conique étant la droite $PP^{\ast }$, cela équivaut à $O,P,P^{\ast }$ alignés (puisque $O=H^{\ast }$). (d'où, par exemple, le théorème de Feuerbach puisque les centres du cercle inscrit et des cercles exinscrits sont leurs propres isogonaux)
    Le lieu de $P$ est la cubique de McCay (qui n'est pas circulaire)

    Tu aurais pu ajouter la question :
    Montrer que tout cercle cévien a des intersections réelles avec le cercle des neuf points du triangle ABC
    C'est du au fait que le cercle cévien de $P$ passe aussi par $\Omega _{P}$.

    Le cercle cévien de $P$ est aussi le cercle cévien d'un autre point $P_{\ast }$ appelé conjugué cyclocévien de $P$. Les points communs au cercle cévien de $P$ et au cercle d'Euler sont donc $\Omega _{P}$ et $\Omega _{P_{\ast }}$.

    Amicalement. Poulbot
  • Re-bonjour
    Si on cherche le lieu des $M$ dont le triangle cévien est tangent au cercle d'Euler, cela se complique un peu (et doit sortir largement du cadre des questions voulues par hamzium).
    Si $t$ est la transformation isotomique par rapport à $ABC$ et $f$ la transformation isogonale par rapport au triangle antimédial, ce lieu est, sauf erreur de ma part, une sextique image par $t$ de la cubique lieu des points $P$ pour lesquels $P,f\left( P\right) ,t\left( H\right) $ sont alignés.
    Cela permet de construire ce lieu, mais cela sera sans moi.
    L'équation barycentrique de cette cubique devrait être $\dfrac{\left( y-z\right) \left( y+z\right) ^{2}}{a^{2}}+\dfrac{\left( z-x\right) \left( z+x\right) ^{2}}{b^{2}}+\dfrac{\left( x-y\right) \left( x+y\right) ^{2}}{c^{2}}=0$ (remplacer $x,y,z$ par leurs inverses pour obtenir le lieu de $M$).
    Je serai très reconnaissant à Rescassol ou à tout autre cybercalculateur de vérifier ce que je prétends ci-dessus.
    Amicalement. Poulbot
  • Mon cher Poulbot
    J'ai quelques états d'âme!
    Tu me dis, si je ne me trompe, que le cercle cévien d'un point $P$ c'est à dire le cercle circonscrit à son triangle cévien, passe aussi par l'orthopôle $\Omega_P$ de la droite $OP$.
    J'ai donc tracé la figure ci-dessous qui semble prouver le contraire et je suis sûr de ma construction de l'orthopôle.
    Mais j'ai sans doute mal compris ta définition du point $\Omega_P$?
    Amicalement
    [small]p[/small]appus88834
  • Bonjour Pappus
    I wrote : Le centre $\Omega _{P}$ de l'hyperbole équilatère circonscrite passant par $P$
    Ce point $\Omega _{P}$ n'est pas l'orthopôle de la droite $OP$ mais de la droite $OP^{\ast }$ ($P^{\ast }$ isogonal de $P$)
    Le fait que $\Omega _{P}$ soit sur le cercle cévien de $P$ est du à Poncelet. En fait, il a prouvé que si un triangle est autopolaire par rapport à une hyperbole équilatère, son cercle circonscrit passe par le centre de l'hyperbole. Il suffit de l'appliquer au triangle cévien $abc$ de $P$.
    Je viens de retrouver la référence : voir ICI le théorème IV page 210.
    Amicalement. Poulbot88844
  • Excuse moi Poulbot
    J'étais obsédé par l'orthopôle et tu avais en plus choisi la même notation $\Omega_P$, c'est triste le grand âge!
    Avec en plus Callipiger qui vient m'asticoter, telle la mouche du coche avec ses propos débiles et débilitants, c'est la fin, oui mais de quoi? J'espère que c'est seulement la fin des haricots!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus88846
  • Bonsoir Pappus
    Je suis désolé d'avoir un peu contribué à ta grande tristesse mais je n'ai pas vu que tu désignais par $\Omega _{P}$ l'orthopôle de la droite $OP$.
    En tout cas, tes contributions à ce forum sont toujours très pertinentes et d'un niveau remarquable; elles continuent, comme elles l'ont toujours fait, à enrichir considérablement notre niveau et notre culture géométrique.
    Tu demeures notre meilleure référence dans ce domaine et nous t'en remercions profondément.
    Amicalement. Poulbot
  • Merci Poulbot pour tes paroles réconfortantes mais comme le disait le grand Charles, la vieillesse est un naufrage.
    Rien que pour écrire ce simple message, je dois me relire cent fois pour être sûr qu'il soit correct.
    Je sais que j'énerve beaucoup de monde avec mes radotages mais c'est plus fort que moi il faut que je radote.
    Et mes récriminations concernent surtout l'état de notre enseignement général et en particulier celui de l'enseignement de notre belle langue française et pas celui d'une géométrie de toute façon définitivement disparue qu'on le veuille ou non!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonsoir Poulbot,

    Voici un début de réponse à ton message plus haut, avec Morley circonscrit.
    L'isotomique de l'orthocentre $H$ par rapport au triangle $ABC$ est $t(h)=x_{69}=\dfrac{s_1^2s_2+3s_1s_3-4s_2^2}{s_1s_2-9s_3}$.
    L'isogonal d'un point $P(z)$ par rapport au triangle antimédial $A'B'C'$ est:
    $f(P)=\dfrac{-s_1s_3z\overline{z} - 2s_3^2\overline{z}^2 + (s_1s_2 - 4s_3)z + s_1^2s_3\overline{z} - s_2(s_1^2 - 2s_2)}{-s_3z\overline{z} + s_2z + s_1s_3\overline{z} + 4s_3 - s_1s_2}$
    $P,f\left( P\right) ,t\left( H\right)$ sont alignés si $P$ est sur la cubique d'équation $T3+T2+T1+T0=0$ avec:
    T3=2*s3*(s1*s2-9*s3)*z^3 + 4*s3^2*(s1^2-3*s2)*z^2*zB + 4*s3^2*(3*s1*s3-s2^2)*z*zB^2 + 2*s3^3*(9*s3-s1*s2)*zB^3;
    T2=- 2*s3*(3*s1^2*s2+3*s1*s3-10*s2^2)*z^2 - 8*s3*(s3*s1^3-s2^3)*z*zB + 2*s3^2*(- 10*s3*s1^2+3*s1*s2^2+3*s3*s2)*zB^2; 
    T1=(6*s1^3*s2*s3-14*s1^2*s3^2-4*s1*s2^2*s3-4*s2^4+24*s2*s3^2)*z + (4*s1^4*s3^2+4*s1^2*s2*s3^2-6*s1*s2^3*s3-24*s1*s3^3+14*s2^2*s3^2)*zB;
    T0=2*(s3*s1^3-s2^3)*(3*s3-s1*s2);
    
    Ce qui donne la figure ci-jointe.

    Cordialement,

    Rescassol88850
  • Bonsoir Rescassol et merci
    Il ne reste plus qu'à vérifier que le lieu des points dont le cercle cévien est tangent au cercle d'Euler est l'isotomique de cette cubique.
    Cela dit, je suis pratiquement certain que c'est exact!
    Bien cordialement. Poulbot
  • Bonsoir,

    Voilà une figure qui confirme ce que tu disais.
    La sextique n'est pas complète parce que Géogébra cafouille un peu.

    Cordialement,

    Rescassol88854
  • Bonjour Rescassol et merci
    Voici ce que j'ai obtenu en construisant cette sextique points par points avec Cabri, comme je l'ai indiqué plus haut. Ce n'est pas parfait mais cela me suffira. Je préfère, dans la mesure du possible, utiliser des constructions géométriques, plutôt que d'utiliser des équations.
    Les cercles sont le cercle d'Euler et le cercle cévien $abc$ de $M$.
    Bien cordialement. Poulbot88860
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