Orthogonalité et équation d'un cercle

Bonjour,
en tant que retraité je me plonge, par plaisir, à nouveau dans les mathématiques. Actuellement je me penche sur la géométrie vectorielle et plus particulièrement sur les équations de cercles.
Pour mettre en œuvre mes acquis je parcours la toile à la recherche d'exercices.
Sur le site exercices math j'ai trouvé de nombreux exercices sur ce sujet. Pour chaque sujet la solution est donnée.
Je rencontre des difficultés pour la question 3.3 dont voici l'énoncé.

Déterminer les équations des cercles qui ont leur centre sur la droite 4x-5y=3 et qui sont tangents aux deux droites d'équation 2x=3y+10 et 2y=3x+5.

Pour résoudre la question j'envisage de définir les équations des deux droites perpendiculaires au deux tangentes et qui se coupent en un point M qui se trouve sur la première droite.
Pourriez-vous m'apporter [une] piste car je suis bloqué.
Par avance merci.

Réponses

  • Bonjour ,

    on peut aussi considérer que les centres des cercles sont sur les bissectrices des droites données .
    Cordialement
  • Bonjour Visual77
    Il faut déterminer le centre.
    Il se trouve sur la droite d'équation:
    $$4x-5y-3=0\qquad$$
    D'autre part il doit être équidistant des tangentes d'équations:
    $$\begin{cases}
    2x-3y-10&=&0\\
    3x-2y+5&=&0
    \end{cases}
    \qquad
    $$
    Le lieu des points équidistants de deux droites est formé de deux droites, traditionnellement appelées autrefois bissectrices.
    Ta mission, si tu l'acceptes, est d'écrire les équations de ces deux bissectrices.
    Amicalement
    [small]p[/small]appus
  • Bonjour,
    Ecrire la distance d'un point à une droite connaissant son équation. Souvenirs,souvenirs ...
  • mieux, son carré.
  • Bonsoir
    Je suis toujours bloqué car pour moi la première droite est la bissectrice de l'angle formé par les autres droites car elle porte le centre des cercles
    Pourquoi parler de plusieurs bissectrices car pour moi il en existe qu'une
    Je suis vraiment rouillé
  • Attention,

    il n'est pas dit que tous les points de la droite d'équation 4x-5y=3 sont des centres de cercles tangents. D'ailleurs, tu peux représenter tes trois droites, tu verras bien si la première est une bissectrice des deux autres.

    Cordialement.

    NB : Comme très souvent en géométrie, faire une figure permet de bien comprendre l'énoncé.
  • Une paire de droites a deux bissectrices.114536
  • Pour voir un schéma, ouvrir le fichier joint et pour la solution ouvrir la fenêtre "Graphique 2".114542
  • Bonjour,
    merci pour ces informations j'ai réussi à résoudre le problème en appliquant la règle pour déterminer les bissectrices de deux droites à partir de leur équation cartésienne. Je ne connaissais pas cette formule.

    Comme j'aime redémontrer, dans la mesure du possible, les formules que je suis susceptible d'utiliser j'ai essayé de trouver sur la toile la démonstration mais en vain.
    Pourriez-vous me la fournir ?
    Cordialement.
  • Par exemple ici
  • Bonjour,

    Je me pose une question semblable, soit $P(x,y)$ un point à l'intersection de deux droites dans le plan alors $(x,y)$ vérifie le système $ax+b=c'$ et $a'y+b' =c'$.

    Je ne vois pas comment on trouve ces équations. Je vais aller manger peut être ça ira mieux après
  • J'ai mangé ca va mieux.
  • Les repas à 1€ c'est pas mal.
  • La remontée en surface de ce sujet me donne l'occasion de frimer.

    La forme matricielle de l'équation du cercle de centre $(a,b)$ et de rayon $R$ est
    $$\begin{pmatrix} 1&0&-a\\0&1&-b\\ -a&-b&a^2+b^2-R^2\end{pmatrix}\;.$$
    Son équation tangentielle, sous forme matricielle, est donnée par la comatrice
    $$\begin{pmatrix} a^2-R^2&ab&a\\ ab&b^2-R^2&b\\a&b&1\end{pmatrix}\;.$$
    La condition sur le centre donne l'équation
    $$4a-5b-3=0\;. \qquad{(1)}$$
    Les conditions tangentielles donnent les équations
    $$\begin{aligned}
    4(a^2-R^2)+9(b^2-R^2)+100-12ab-40a+60b&=0\;,\qquad(2)\\
    9(a^2-R^2)+4(b^2-R^2)+25-12ab+30a-20b&=0\;.\qquad(3)
    \end{aligned}$$
    En soustrayant (2) de (3) et en divisant par 5, on obtient
    $$a^2-b^2-15+14a-16b=0\;.\qquad(4)$$
    On résout le système (1,4) en les deux inconnues $a,b$, et on reporte les solutions dans (2) pour avoir $R^2$.
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