Un quadrilatère harmonique

Jean-Louis Ayme
Modifié (June 2022) dans Géométrie
Bonjour

1. ABC un triangle acutangle
2. D le pied de la A-hauteur
3. M, N les milieux resp. de [AB], [AC]
4. K le pivot de ABC relativement à D, M, N.

Question : le quadrilatère AMKN est harmonique.

Désolé pour la figure...
Sincèrement
Jean-Louis
114064

Réponses

  • Bonjour,

    Qu'est ce que le "pivot" ?

    Cordialement,

    Rescassol
  • Mon cher Rescassol
    Je subodore que c'est le point de Miquel du triangle $DMN$.
    C'est effectivement le pivot ou centre de similitude commun des triangles $D'M'N'$ inscrits dans $ABC\ $ et directement semblables au triangle $DMN$.
    Comme les similitudes ont définitivement disparu de notre culture, il est effectivement plus prudent de parler de pivot pour ne pas traumatiser les âmes sensibles!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus114066
  • Bonjour à tous,
    Pour confirmer ce que dit Pappus au sujet du "pivot" :
    http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?8,1293829,1293889
    Il s'agit du fil "Encore un triangle" initié par Soland et datant d'il y a 4 ans ...
    Bonne journée, bien cordialement
    JLB
  • Mon cher Pappus,

    oui, pour tes belles et généreuses explications comme toujours...

    Merci A.D. pour ton aide...Je cherche encore...

    Sincèrement
    Jean-Louis
  • Bonjour à tous
    Le point $K$ (pas très bien nommé car on réserve en général cette lettre pour le point de Lemoine) est la projection orthogonale du centre du cercle circonscrit $O$ justement sur la $A\ $-symédiane.
    Pratiquement CQFD
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Mon cher pappus,

    oui, comment conclus-tu?

    Je suis passé par un autre chemin en recourant à un calcul segmentaire..

    Sincèrement
    Jean-Louis
  • Mon cher Jean-Louis
    La $A$-symédiane du triangle $ABC\ $ est aussi la $A$-symédiane du triangle $AMN.\qquad$
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Mon cher pappus,
    merci pour ta réponse...qui ne conduit pas à prouver la A-symédiane...peut-être que je ne vois pas l'argument...

    Ayant prouvé que AM.KN = AN.KM, le quadrilatère AMKN est harmonique...en conséquence les deux tangentes de ta figure se coupe sur (AK) qui est la A-symédiane...

    Sincèrement
    Jean-Louis
  • Mon cher Jean-Louis
    Voici ma preuve:
    L'axe radical $DK\ $ des cercles $(BMD)\ $ et $(DNC)\ $ coupe leur tangente commune $MN\ $ en son milieu $W\ $.
    On a donc $WK.WD=WM^2=WN^2=WA.WK$, (une histoire de puissance).
    D'autre part $MN$ est la bissectrice de l'angle $\widehat{AWK}\ $
    Plus qu'il n'en faut pour montrer que le quadrangle $(A,K,M,N)\ $ est harmonique.
    Antipodales amitiés
    [small]p[/small]appus114140
  • Bonsoir,

    Avec Morley circonscrit:
    % Jean-Louis Ayme - 13/12/2020 - Un quadrilatère harmonique
    
    clc, clear all, close all
    
    syms a b c
    syms aB bB cB % Conjugués
    
    aB=1/a;
    bB=1/b;
    cB=1/c;
    
    syms s1 s2 s3;    % Fonctions symétriques de a, b, c
    syms s1B s2B s3B; % Conjugués
    
    s1=a+b+c;
    s2=a*b+b*c+c*a;
    s3=a*b*c;
    
    s1B=s2/s3;
    s2B=s1/s3;
    s3B=1/s3;
    
    %-----------------------------------------------------------------------
    
    d=(s1*a-b*c)/(2*a); % P[b]i[/b]ed de la hauteur [b]i[/b]ssue de A dans ABC
    m=(a+b)/2;  % Milieu de [AB]
    n=(a+c)/2;  % Milieu de [AC]
    
    dB=(s1B*aB-bB*cB)/(2*aB); % Conjugués
    mB=(aB+bB)/2;
    nB=(aB+cB)/2;
    
    [oa oaB Ra2]=CercleTroisPoints(a,m,n,aB,mB,nB); % Cercle (A,M,N)
    [ob obB Rb2]=CercleTroisPoints(b,m,d,bB,mB,dB); % Cercle (B,M,D)
    [oc ocB Rc2]=CercleTroisPoints(c,n,d,cB,nB,dB); % Cercle (C,N,D)
    
    [k kB]=CentreRadical(oa,oaB,Ra2,ob,obB,Rb2,oc,ocB,Rc2);
    
    k=Factor(k)
    
    Bi=Birapport(a,k,m,n);
    
    Bi=Factor(Bi) % On trouve -1 donc on a un quadrangle harmonique
    
    Cordialement,

    Rescassol

    Edit: après deux typos, je rajoute qu'on trouve $k=\dfrac{bc-a^2}{b+c-2a}$.
  • Merci Rescassol
    Il ne manque plus qu'une preuve par les coordonnées barycentriques pour que tout le monde soit satisfait!
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonjour,

    https://jl.ayme.pagesperso-orange.fr/ vol. 49 Orthique 14, p. 63...

    excuses pour l'adresse car j'ai un problème avec un word ancien...

    Sincèrement
    Jean-Louis
  • gipsyc
    Modifié (June 2022)
    Bonjour,
    Le point K est le point A-Dumpty (Dy), ce qui explique sa position
       sur la A-symédiane
       sur le cercle AMKN et
       sur le cercle BKOC
           (O centre du cercle circonscrit à ABC)
    et les angles identiques
       ABK = SAC
       ACK = BAK
    La nature harmonique du quadrilatère cyclique AMKN peut aussi être évaluée par les tangentes au cercle AMKN au niveau des points A et K. Leur intersection est sur la ligne MN et la tangente en A coupe BC au niveau du point P (A-Apollonius ssi l'angle  = 60°)
    Comme AMKN est un quadrilatère cyclique harmonique, le segment AK est la A-symédiane dans le triangle AMN ... et donc par homothétie de centre A dans le triangle ABC

    Jean-Pol Coulon
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