Un exercice difficile de 4ème

Bonjour

On se donne
Une droite horizontale $\Delta$ et un point $\Omega$ au dessus.

Une droite fixe $D$ passe par $\Omega$ coupe la droite horizontale en $P$

Une droite variable passe par $\Omega$ coupe $\Delta$ en $A$
Et son symétrique par rapport à $D$ la coupe à son tour en B.

Délimiter soigneusement le lieu du centre du cercle circonscrit au triangle $\Omega AB$

Cordialement
Yann

Quelle serait la suite de l’exercice ?

Réponses

  • Indication : le triangle $\Omega AB$ a sa bissectrice et sa hauteur issues de $A$
    fixes.

    Pardon de vendre si vite la mèche.
  • Mon cher Yann
    Quelle mèche?
    Tu peux donner toutes les indications que tu veux, ce problème est pour toujours hors de portée de nos collégiens, de nos lycéens et de nos taupins qui, eux, n'en ont rien à cirer!
    En tout cas, voici une figure sur laquelle méditer.
    Une question subsidiaire?
    On a que l'embarras du choix!
    Par exemple, enveloppe de la droite $RS$ quand $\Omega$ décrit un cercle de centre $P$.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
    PS
    Ton problème est mal posé
    Il faudrait dire:
    On se donne une droite $\Delta$ pointée par un point $P$.
    $\Omega$ est un point non situé sur $\Delta$.
    $D$ est la droite $\Omega P$, etc, etc...109134
  • Bonjour Maître pappus
    Et merci d’avoir daigné regarder cet exercice élémentaire

    Oui
    Mon énoncé est mal rédigé.

    La figure que tu proposes ne met pas en évidence la perpendiculaire issue de $\Omega$ sur $\Delta$. C’est-à-dire la hauteur fixe du triangle $\Omega AB$

    À suivre

    Yann
  • On peut envisager d’examiner l’enveloppe suggérée
    Mais en restant dans la logique de l’exercice
    Chercher le lieu du point de Lemoine du triangle $\Omega AB$.

    Mais c’est peut-être trop dur !

    Yann
  • Bonjour à tous
    Voici la réponse à la dernière question de Yann!
    Sur ma figure $M$ est le milieu de $PQ$ et $\Phi$ le milieu de $\Omega M$.
    $\gamma$ est la conique passant par les points $P$, $Q$, $\Phi$, tangente en $\Omega$ à la droite $RS$.
    Le lieu du point de Lemoine $K$ du triangle $\Omega AB$ est l'arc rouge $\stackrel{\curvearrowright}{P\Phi Q}$ de cette conique.
    C'est d'autant plus passionnant qu'on est pas prêt d'en voir une solution synthétique ou non avant le prochain millénaire!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus109162
  • Bonjour à tous
    Et voici la réponse à ma propre question sur laquelle j'aurais pu tomber quand j'étais en Taupe!
    Là aussi mission impossible pour la solution sauf à aller visiter le site de mathcurve!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus109164
  • Bonjour pappus

    La droite $RS$ est la symétrique de la hauteur du triangle $\Omega AB$ issue de $A$ , par rapport à la droite $D$, si bien que l’on n’a pas besoin de passer par $A’$, qui complique inutilement la figure.


    Je ne vois pas comment démontrer que le lieu du point de Lemoine est ce que tu annonces. Je ne vois pour le moment d’autre approche que l’approche analytique, en prenant pour repère des coordonnés barycentriques le triangle $\Omega PQ$ !

    Merci

    Yann
  • Mon cher Yann
    Ne perds surtout pas de temps à le prouver.
    Tu as mieux à faire.
    Pour ma part j'ai laissé mon logiciel faire la démonstration.
    Cela me suffit pour oublier mes rhumatismes!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
    PS
    Mais autrefois s'il avait fallu vraiment faire les calculs pour rentrer à Ulm, vu la présence de l'angle droit en $\Omega$, j'aurais travaillé dans un repère orthonormé d'origine $\Omega$ dont les axes auraient été les droites $\Omega P$ et $\Omega Q$.
    On disait qu'on bossait en axes rectangulaires!
    Les axes rectangulaires, qu'est-ce que c'est rassurant!
  • Oui cher pappus
    Tu as raison, même si l’équation d’une hyperbole circonscrite en coordonnées barycentriques est facile.

    Partant d’un repère orthonormé d’origine O et de deux points P et Q sur les axes. Si A est sur la droite PQ, on construit le point B de cette même droite tel que les coefficients directeurs de OA et OB soient opposés.
    Et on cherche alors le lieu du point de Lemoine K de OAB.

    La question est alors de savoir comment écrire les équations des symédianes. Une est facile, mais il faudrait une autre.
    Bonne soirée
    Yann
  • Pour quelle position de A, le point de Lemoine K est-il en $\phi$ ?
  • Bonjour,

    est-ce vraiment un exercice de 4ème ?

    Bien cordialement.
    kolotoko
  • Mon cher Kolotoko
    La première question de Yann aurait pu très bien être proposée en Quatrième, autrefois évidemment.
    Aujourd'hui je ne sais pas ce qu'on fait en Quatrième!
    Sans doute pas grand chose!
    Quant aux autres questions, tu peux les oublier.
    Sans le moindre intérêt!
    Elles ne sont là que pour rappeler le bon vieux temps!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Rebonsoir, je m'excuse si mes messages étaient tordu (je ne sais) j'allais m'expliquer en tout cas. Alors je rejoint la configuration de Yan sur la figure le triangle initiale $\Omega A=b$, $AP=a$ et $\Omega P=c$. La simplification que vous voyez dans le code maple est étonnante vu les variables et les expressions compliquées.

    À noter que $h$ et $c$ sont fixes ($H_1P $ aussi) dés le début. Alors avec les notations de la figure jointe. Égalité des aires donne $H(a+y)=2ha+hy$ qu'on eleve au carré vu que $h$ et $H$ sont des hauteurs, on trouve deux valeurs $y$ vous remarquez que si $b<a$ une d'eux est négative et si $b>a$ l'autre l'est donc en tout cas on a notre $y$. ($b=a$ pas de point $B$) et suivra donc la valeur de $x$.

    Aprés tous ce fait formellement. J'ai donné à maple un exemple $h=3$ etc ce qui donne aprés prise de repère une parametrisation de centre du cercle circonscrit. Notez que $b$ s'exprime en fonction de $a$ et les paramètres fixes. Bon j'ai aussi dessiner la droite il ne reste plus que trouver sa pente et l'ordonné à l'origine.
    (pour être sûr $z$ est limité à ce que $\Omega AP$ soit un triangle aigu)

    Merci.109204
  • Bonjour kolokoto,

    Oui c’est bien au départ un exercice de quatrième : il faut bien relire le second message de ce fil,


    Cordialement
    Yann
  • Le point K est en w=$\phi$ lorsque B est au milieu de PQ.
    Et le centre du cercle se trouve sur la droite en pointillés, symétrique par rapport à l’axe des y de la droite perpendiculaire à PQ issue de O.109210
  • Mon cher Yann
    Si la pente de $\Omega A$ est $m$, celle de $\Omega B$ est $-m$.
    On peut donc calculer facilement les coordonnées des points $A$ et $B$ en fonction de $m$.
    D'autre part on connait les coordonnées barycentriques du point de Lemoine $K$ dans le triangle $\Omega AB$, c'est la seule contribution de la défunte géométrie du triangle à ton exercice.
    Donc en principe on sait calculer les coordonnées de $K$ en fonction de $m$.
    D'ailleurs Tonm, virtuose de la géométrie analytique, se fera un plaisir d'effectuer ce misérable calcul qui, une fois achevé, nous permettra d'accéder au lieu de $K$.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Salut, à direct je ne sais pas la définition du point de Lemoine. Mais le jeu ici est que je vous (Maple) donne les côtés du triangle $\Omega AB$ en fonction de $a,b,c$ donc comme j'ai fait dans l'exemple du pdf ça coupe les choses parceque au moins aprés la donnée d'un repère au saura les coordonnées de n'importe quel point (même si se sont des monstres).

    Dans mon exemple j'explique quelque chose j'ai obtenu comme je disais les côtés mais ce n'est pas fini: les cas sont $b<a$ et $b>a$ ici j'ai consideré $b<a$ puisque $A$ à gauche de $H_1$ voir figure et ce n'est pas terminé aussi l'exemple que j'ai donné se limite à ce que $\Omega AB$ soit non obtus parce que la démarche d'égalité des aires change.

    Ce qui explique les trajectoires en deux parties des points.
    ($b=a$ est un indéfini)
    Sauf le centre du cercle circonscit qui parait tout une droite.

    Donc on verra un résumé j'espère aprés.


    Cordialement.
  • Mon cher Tonm
    Si tu ne connais pas la définition du point de Lemoine, renseigne toi, c'est très facile avec ton navigateur sinon tu n'as rien à faire dans cette discussion et tes calculs n'intéressent que toi!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Oui évidemment mais peut être plus directe les centre de gravité du cercle inscrit l'orthocentre ?
    Cordialement

    Edit c'est hors porté le point de Lemoine...
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.