Triangles à construire

Pour un triangle ABC, « si l’on a b² + c² = a (b + c), la ligne qui joint C au point de contact de AB avec le cercle exinscrit Jc, et la ligne qui joint B au point de contact de AC avec le cercle inscrit se coupent sur la médiane partant de A, ainsi que la ligne qui joint le point B au point de contact de AC avec le cercle exinscrit Jb et la ligne qui joint C au point de contact de AB avec le cercle inscrit. »

Propriété donnée par Emile Lemoine, dans (Mathesis (M 1885-107-20)).
On peut la vérifier avec (a, b, c) = (10, 12, 6).

Pour mon entrée dans ce phorum, je propose à ses géomètres la construction de tels triangles.
En laissant libres certains de ses paramètres on peut obtenir par exemple un joli cœur !

Ce premier essai se fait sans figure de ma part car je n'arrive pas à transférer ici mes figures faites sous Cabri géomètre.

Réponses

  • Bonjour ,
    un schéma
    Cordialement119698
  • A un couple (p ; q) de deux réels positifs , q supérieur à p, on associe le triplet (p² + q²; q² + pq; q² - pq ) = ( a; b; c). Alors a(b+c) = b² + c².
    (1;2) donne ( 10 ; 12 ; 6), le triangle de la construction.
  • C'est le couple (1,3) qui donne (10,12,6)
  • Merci fm_31 pour la correction.
  • Triangles ABC tels que a(b+c) = b² + c².

    J'ai une difficulté pour les captures d'écran.
    Je propose donc la construction suivante.

    Construire :
    Un triangle SBT rectangle et isocèle en B.
    Le cercle (O) de diamètre [BS] de centre O.
    Un point C sur le segment [OS].
    D, une intersection de la perpendiculaire en C à (BS) et de (O).
    E, une intersection du cercle (B ; BD) et du segment [TS].
    F, la projection de E sur (BS).

    F partage alors le segment [BS] en deux longueurs qui conviennent pour la construction du sommet A à partir de B et C.
    Sauf pour les positions extrêmes de C sur son segment, on obtient quatre points possibles pour le sommet A, symétriques deux à deux par rapport à (BS) et la médiatrice de [BC].

    Demander au logiciel les lieux de ces points A en fonction de la position de C sur [BS].
  • Schéma de la construction proposée par Léon Claude Joseph119856
  • Bonjour,

    Le lieu de $A$ lorsque $C$ varie sur $[OS]$ est une partie d'une courbe en forme de coeur.
    En prenant $B(0,0)$ et $T(1,0)$ l'équation de cette courbe est :
    $16 \; x^{2} \; y^{6} + 24 \; x^{4} \; y^{4} + 16 \; x^{6} \; y^{2} + 4 \; x^{8} + 4 \; y^{8} - 24 \; x^{2} \; y^{5} - 24 \; x^{4} \; y^{3} - 8 \; x^{6} \; y$
    $ - 8 \; y^{7} + 8 \; x^{2} \; y^{4} + 4 \; x^{4} \; y^{2} + 4 \; y^{6} - 8 \; x^{2} \; y^{3} - 4 \; x^{4} \; y - 4 \; y^{5} + 16 \; x^{2} \; y^{2}$
    $+ 8 \; x^{4} + 8 \; y^{4} - 4 \; x^{2} \; y - 4 \; y^{3} - x^{2} = 0$.119864
    lieu.jpg 195.7K
  • Merci fm_31 et Ludwig.

    Je vous propose maintenant de poser b + c = 1, et de résoudre l'équation par somme et produit pour obtenir b et c en fonction de a.
    Obtient-on encore pour le lieu du sommet A la forme d'un cœur ?
  • Oui, il s'agit exactement de la même courbe. La résolution donne :
    $$ \left\{ b = \frac{-\sqrt{2 \; a - 1} + 1}{2}, b = \frac{\sqrt{2 \; a - 1} + 1}{2} \right\},$$
    ce qui suggère la construction géométrique suivante :
    $B(0,0)$, $P(-1,0)$ et Q(0,-1). $C$ variable sur le segment $[DE]$ avec $D(0,\frac{1}{2})$ et $E(0,1)$.
    $B'$ symétrique de $B$ par rapport à $C$, $F$ le point de $y=0$ dont l'ordonnée est égale à celle de $B'$ diminuée de $1$.
    $m$ le milieu de $[FQ]$ ; le cercle de centre $m$ passant par $F$ coupe $x=0$ en $G$.
    $M$ le milieu de $[PG]$.
    Les longueurs $PM$ et $MB$ permettent alors de construire le point $A$ à partir de $B$ et $C$ : $CA=MB$ et $AB=PM$.
    Malheureusement le logiciel ici ne donne pas l'équation du lieu de $A$ (j'ai du la vérifier en la prenant dans l'autre figure). Il s'agit pourtant de la même courbe. Ce qui montre au passage que la façon dont est construit une figure conditionne sa mise en équation par le logiciel.119868
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