Un sangaku

Bonsoir,

À partir d'un carré de côté 1 on construit 4 quarts de cercle comme indiqué sur la figure ci-dessous. Le cercle rouge est facile à construire à partir des diagonales du carré.
Construire les centres des petits cercles oranges et déterminer le rayon commun de ces cercles.93510

Réponses

  • Bonjour
    La construction est facile - voir figure - Le rayon du grand cercle est $\dfrac{a}{2+\sqrt{2}}$ et celui des $4$ autres cercles est $\dfrac{a}{2+3\sqrt{2}}$, $a$ étant la longueur des côtés du carré.
    Bien cordialement.
    Poulbot93554
  • Bonjour ,
    autre construction
    Cordialement93564
  • Oui, merci pour vos constructions. La mienne était proche de celle de poulbot (voir ci-dessous).
    J'avais aussi une relation entre le rayon $r$ du petit cercle et celui $R$ du grand cercle :
    $r= \frac{R(R-1)}{R+1} $ avec $R = 1- \frac{\sqrt{2}}{2}$.
    Je reviens vers vous dans quelques minutes.93566
    fig2.jpg 104.5K
  • Bonsoir à tous
    C'est la construction de fm_31 qui est la plus naturelle.
    C'était autrefois une question d'oral du Baccalauréat.
    Si un cercle $\gamma$ est tangent à deux cercles $\Gamma_1$ et $\Gamma_2$ en des points $M_1$ et $M_2$, la droite des contacts $M_1M_2$ passe par l'un ou l'autre des deux centres d'homothétie des cercles $\Gamma_1$ et $\Gamma_2$.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Avec GeoGebra je construis un carré ABCD de centre O et de côté 1 (voir fichier joint), puis les quarts de cercle comme indiqué ci-dessus.
    M est un point variable de la diagonale (AC).
    Le cercle de centre M passant par T coupe (BM) en P et l'arc de centre B en Q.

    Le but est de trouver la position de M pour que ce petit cercle soit aussi tangent à deux des quatre quarts de cercle.
    GeoGebra peut fournir une grande précision sur cette position :
    il suffit pour cela d'animer le point variable M d'une vitesse égale à, par exemple, la distance entre P et Q (cliquer pour cela sur les propriétés de M, puis sur le menu algèbre).

    Lorsque M se déplace en direction de C, le point P se rapproche de Q,
    et donc la vitesse de M va diminuer, jusqu'à devenir nulle lorsque P coïncidera (pour GeoGebra) avec Q.
    Alors M s'arrêtera à l'endroit recherché.
    (clic droit sur M puis Animer pour lancer le mouvement).

    Une fois GGB stabilisé, on peut mesurer le rayon du petit cercle.
    Réponse de GGB : 0.160188620508.
    Une précision d'au moins 10 chiffres après la virgule, tranquillement.

    Deuxième étape : on entre la valeur de ce rayon dans l'inverseur de Simon Plouffe.
    Programme qui nous renvoie la valeur $\frac{1}{2+3\sqrt{2}}$.
    Si ça c'est pas fantastique !

    Une bonne soirée
  • Et merci pappus pour le rappel de cette belle propriété, que je ne connaissais pas.
    La puissance des logiciels est impressionnante, séduisante, mais elle écarte parfois la possibilité du recul, voire carrément de la compréhension. C'est ce que je ressens.
    Aïe aïe aïe..
  • Bonne Nuit à tous
    C'est quand même amusant d'avoir des logiciels de géométrie dynamique si performants au moment où on a plus aucune raison de d'en servir!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
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