L'hyperbole (équilatère) d'Euler

Que sait-on à son sujet, sachant que la droite d'Euler ne la coupe qu'en un seul point.

Amicalement


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Réponses

  • Bonjour,

    Voici les principaux éléments de l'hyperbole équilatère d'Euler, avec Morley circonscrit:
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    118918
  • Bonjour Rescassol
    ton point $U$ est le foyer de la parabole de Kiepert et $U^{\prime }$ est l'isogonal du point à l'$\infty $ de la droite d'Euler.
    Cordialement. Poulbot
  • Bonjour,

    Au numérateur de $v$ il y a un $3$ mal placé : $v=-\dfrac{s_1^2s_3}{s_2^2}$.

    Merci Poulbot, pour ces renseignements supplémentaires.
    $U$ est également un des $4$ points de Feurbach du triangle tangentiel de $ABC$.
    Merci, Poulbot, pour la précision concernant les triangles non acutangles.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Ce que tu dis sur le point U n'est vrai que pour un triangle acutangle (sinon le cercle circonscrit n'est pas le cercle inscrit dans le triangle tangentiel mais un cercle exinscrit). U est surtout le point dont la droite de Simson est parallèle à la droite d'Euler.
    Cordialement. Poulbot
  • Bonjour,

    Le point $U'(u')$ avec $u'=-\dfrac{s_2}{s_1}$ est aussi le quatrième point d'intersection de l'hyperbole de Jerabek et du cercle unitaire.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Bonjour Rescassol
    cela ne fait que confirmer que $U^{\prime }$ est l'isogonal du point à l'$\infty $ de la droite d'Euler , puisque l'hyperbole de Jerabek est l'isogonale de la droite d'Euler.
    Une petite remarque : le diamètre $UU^{\prime }$ passe évidemment par le symétrique $P$ de $O$ par rapport à $U$. L'hyperbole d'Euler-Nakkash passe donc par l'isogonal de $P$ . Or, cet isogonal $P^{\ast }$ a, selon KIMBERLING, une propriété caractéristique assez surprenante que je vous laisse le soin de découvrir en feuilletant un peu et qui devrait vous donner l'occasion de faire une belle figure.
    Cordialement. Poulbot
  • Bonsoir,

    On n'est jamais si bien servi ...

    C'est un peu compliqué de tout faire rentrer dans la page.

    Cordialement,

    Rescassol


    [Comme ça ? Il suffit de redimensionner l'image avec geogebra en faisant varier la densité (DPI) ou en utilisant un logiciel de traitement d'images et en utilisant le bouton "redimensionner". Bruno]29914
  • Merci et bravo pour cette belle figure!!
    Je pense qu'elle montre bien ce dont il s'agit (tu devrais prolonger le segment $CP^{\ast }$ jusqu'à $C_{1}$ pour que cela soit encore plus clair).
    Ce point $P^{\ast }$ est, à part le cas trivial de l'orthocentre, le seul point pour lesquels les deux triangles coloriés par Rescassol (et qui sont très simplement reliés au point $P^{\ast }$) ont une propriété que l'on devine bien sur sa figure.
    Merci encore. Cordialement. Poulbot
  • Bonsoir,

    Le segment est prolongé, Poulbot.

    Avec Morley, on a $P^*(p^*)$ avec $p^*=\dfrac{-4s_1^3s_3 + s_1^2s_2^2 + 2s_2^3}{3s_1s_2^2}$, puis:
    $\dfrac{b_2-a_2}{\overline{b_1}-\overline{a_1}}=\dfrac{(a^2 + ab + b^2)(b^2 + bc + c^2)(c^2 + ca + a^2)}{3s_1^2s_2}$
    qui est invariant par permutation circulaire, d'où le résultat.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Alors là chapeau! C'est de la belle ouvrage.
    Morley peut-il aussi prouver l'unicité?
    Cordialement. Poulbot
  • Bonsoir,

    Tout ce que j'ai pu trouver, c'est que pour qu'un autre point d'affixe $z$ soit solution, il faut qu'il vérifie l'équation:
    $3s_3z^2\overline{z}^2 + 2s_2s_3z\overline{z}^3 + s_1s_3^2\overline{z}^4$
    $+ z^3 - s_2z^2\overline{z} - (s_1s_3+2s_2^2)z\overline{z}^2 + s_3(s_3-2s_1s_2)\overline{z}^3$
    $- s_1z^2 + 3(s_1s_2-3s_3)z\overline{z} + (2s_1^2s_3 + s_1s_2^2 - 4s_2s_3)\overline{z}^2$
    $- (s_1^2 - 3s_2)z - (2s_1^2s_2 - s_1s_3 - 3s_2^2)\overline{z}$
    $+ s_1^3 - 3s_1s_2 + 4s_3=0$

    Le point $P^*$ la vérifie, mais je n'ai pas d'autre idée.

    Cordialement,

    Rescassol

    PS: Ah si, j'ai une autre idée, éliminer $\overline{z}$ entre cette équation et sa conjuguée, on verra demain.
  • Bonne nuit,

    Je suis finalement parvenu à une équation de degré 16:
    $(3s_1s_2^2z+4s_3s_1^3-s_1^2s_2^2-2s_2^3)(z^3-s_1z^2+(-s_1^2+4s_2)z+s_1^3-4s_2s_1+8s_3)(z^3-s_1z^2+s_2z-s_3)^4=0$
    Le premier terme donne le point $P^*$.
    Le dernier terme de solutions $a$, $b$, $c$, les sommets du triangle, est à éliminer.
    Il reste à trouver une bonne raison d'éliminer le terme du milieu.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Bonjour Rescassol
    je pense qu'il y a une erreur car théoriquement on devrait retrouver l'orthocentre $z=s_{1}$ pour lequel la propriété est triviale.
    Enfin, plutôt que de s'amuser à factoriser des polynômes de degré $16$, on peut aussi consulter la solution qui a été publiée dans le journal de géométrie de l'Université de Floride dont les articles intéresseront tous les amateurs de géométrie.
    Voir Forum Geometricorum.
    L'article qui nous intéresse est le $N^{\circ }10$ du Volume III.
    Cordialement. Poulbot
  • Bonjour,

    C'est Matlab qui a factorisé, pas moi.
    Le terme du milieu a pour racines $b+c-a$, $c+a-b$et $a+b-c$.
    C'est normal de ne pas avoir trouvé $s_1$ car je ne cherchais que les similitudes indirectes.

    Cordialement,

    Rescassol
  • C'est curieux car le point $P^{\ast }$ donne justement une similitude indirecte. Seul l'orthocentre donne une similitude directe à en croire l'article.
    Cordialement. Poulbot
  • Bonjour,

    On est donc d'accord puisqu'en cherchant une similitude indirecte, je trouve le point $P^*$, les points $A$, $B$, $C$ à éliminer et les points $b+c-a$, $c+a-b$, $a+b-c$ pour lesquels je n'ai pas pour le moment de raison d'élimination.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Excuse-moi, j'avais lu trop vite.
    Quand à tes points, tu peux les éliminer parce que leur triangle cévien n'existe pas, deux des sommets étant rejetés à l'infini. Bref, cela fonctionne.
    Cordialement. Poulbot
  • Bonjour,

    Ah ben oui, donc Morley vient à bout de l'unicité. Ouf !

    Cordialement,

    Rescassol
  • Merci à Morley et surtout à toi parce que je pense que Morley aurait eu quelques difficultés à mener à bien les calculs que tu as faits. Il vous reste néanmoins à voir que seul l'orthocentre donne une similitude directe mais je pense que tout le monde est d'accord pour vous en dispenser.

    Cordialement. Poulbot
  • Bonjour,

    Après un calcul analogue, j'aboutis à une autre équation de degré $16$:
    $(z-s_1)(z-a-b+c)(z-b-c+a)(z-c-a+b)(z^3-s_1z^2+s_2z-s_3)^4=0$, d'où le résultat.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Edit : corrigé selon tes indications. jacquot]29934
  • Bonjour,

    peut-être que Bouzar nous donnera l'équation barycentrique du diamètre de Rescassol !
  • Bonjour Hilga,

    Il semble que l'inverse isotomique du point U' soit sur l'hyperbole équilatère d'Euler.

    il est bien connu par ailleurs que l'inverse isotomique de H est sur l'hyperbole de Jerabek.
  • Bonjour Nakkash
    une petite coquille à corriger
    "son inverse isotomique est le symétrique de O par rapport à F"; il s'agit en fait de son isogonal.
    Quant à l'équation barycentrique du diamètre de Rescassol :
    $\left[ b^{2}-c^{2},c^{2}-a^{2},a^{2}-b^{2}\right] $ est le point à l'$\infty $ de la direction orthogonale à la droite d'Euler qui est l'isogonal de $U$.
    Comme $O=\left[ a^{2}\left( b^{2}+c^{2}-a^{2}\right) ,b^{2}\left( c^{2}+a^{2}-b^{2}\right) ,c^{2}\left( a^{2}+b^{2}-c^{2}\right) \right] $, l'équation du diamètre est
    $\begin{vmatrix}
    x & a^{2}\left( b^{2}+c^{2}-a^{2}\right) &\dfrac{a^{2}}{b^{2}-c^{2}}\\
    y & b^{2}\left( c^{2}+a^{2}-b^{2}\right) &\dfrac{b^{2}}{c^{2}-a^{2}}\\
    z&c^{2}\left( a^{2}+b^{2}-c^{2}\right) &\dfrac{c^{2}}{a^{2}-b^{2}}
    \end{vmatrix}=0$
    que je laisse à Hilga la joie de développer.
    Cordialement. Poulbot
  • Merci poulbot !

    il n'est plus maintenant ardu de vérifier l'assertion dernière de l'ami Nakkash, et je te laisse (avec toute mon admiration) la joie et la priorité de le faire (tu)
  • Bonjour,

    La parabole de Kiepert a pour équation $(\overline{s_1}z+s_1\overline{z})^2-4s_1\overline{s_1}\left(\dfrac{\overline{s_2}}{\overline{s_1}}z+\dfrac{s_2}{s_1}\overline{z}-1\right)=0$.
    Sa directrice est la droite d'Euler du triangle $ABC$.
    Le triangle de contact de Pappus le jeune $A'B'C'$ est donné par $a'=\dfrac{a(ab+ac-b^2-c^2)}{a^2-bc}$ et permutation circulaire.et il est alors facile de vérifier que son orthocentre est $O$.
    Accessoirement, $ABC$ et $A'B'C'$ sont en perpective de perspecteur le point de Steiner $X(99)=\dfrac{s_3(s_1^2-3s_2)}{s_2^2-3s_1s_3}$.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Cabri confirme que l'isotomique U" de U' est bien sur l'hyperbole d'Euler, mais indique aussi que l'heptade eulérienne formée des trois points A,B,C et les points P*, P (son inverse isogonal), P" (son inverse isotomique) et enfin le point U" vit sur une même conique.

    le point d'Ehrmann, son inverse isotomique et l'inverse isotomique de son isogonal sont alignés.

    Est-ce une propriété de tous les points de l'hyperbole d'Euler ? Avant de se prononcer, il faut le vérifier pour H. Autrement dit, est-ce que O', H et H' sont alignés ? Oui, est vrai !29940
  • Mon cher Nakkash,

    La courbe donnée par cette condition aura du mal à être du second degré !
  • Puisque l'on est dans la spéculation : est-ce-que les points A,B,C, le point U', son inverse isotomique U" et l'inverse isotomique U¨ de son isogonal (lequel U¨ se trouve sur la conique de Steiner circonscrite) sont-ils sur une même conique ?
  • Oui Hyurts ! ma remarque était un peu légère

    En revanche, sachant que les point P* et H sont liés par cette propriété commune évoquée plus haut et que ma remarque sur le rare alignement d'un point M de son inverse isotomique M' et de l'inverse isotomique M*' de son isogonal, peut-être cela donne une autre caractérisation de ces deux points ?

    J'arrête ici pour aujourd'hui...
  • C'est pas bête ce que tu dis, mon cher Nakkash, puisque je vois une autre heptade associée cette fois-ci au demi-frère du point d'Ehrmann P*, à savoir l'orthocentre H.

    Il s'agit en l'occurrence de l'heptade formée des sommets A,B,C, du point U' (qu'il aurait mieux valu depuis le départ noter V) et du triplet (H,O,H'), heptade qui vit elle aussi sur une même conique : la conique de Jérabeck !
  • Bonjour
    le lieu des points $M$ tels que $M,M^{\prime },M^{\ast \prime }$ (notations de Nakkash) sont alignés est une quartique (en rouge ci-dessous).
    Cette quartique est l'isogonale de l'HYPERBOLE DE STAMMLER (en voilà une dont on ne parle pas beaucoup). C'est l'hyperbole équilatère (bleue sur la figure) qui passe par $O$ et par les centres du cercle inscrit et des cercles exinscrits (du coup elle a $ABC$ comme triangle autopolaire). Comme son centre est le foyer $F$ de la parabole de Kiepert, elle passe par $P$. Du coup, il est clair que $P^{\ast }$ et $H=O^{\ast }$ sont sur la quartique.
    J'ai trouvé la quartique dans le catalogue de Bernard Gibert; c'est Q066
    Cordialement. Poulbot
    Remarque ; la quartique passe bien par $B$ mais, dans le cas de ma figure, c'est un point double isolé. Il semble que ce soit toujours le cas d'un des trois sommets de $ABC$.
    Quant à l'hyperbole, puisqu'elle passe par le point symédian, elle passe aussi par ses confrères les sommets du triangle tangentiel. Ses asymptotes sont les droites $FP_{1},FP_{2}$ où $P_{1},P_{2}$ sont les points communs au cercle circonscrit et à la droite d'Euler.29943
    34489
  • Merci poulbot pour ces précisions et clarifications !

    L'hyperbole de Stammler est étudiée dans le JDE en pages 158-159, même si apparemment l'auteur n'en connaissait pas le nom.

    Voici le dessin des deux heptades et des deux coniques qui les portent. Ces deux coniques ont les mêmes directions d'axes.

    29944
  • Bonjour,

    L'hyperbole de Stammler est l'isogonale du diamètre du cercle circonscrit au triangle $I_aI_bI_c$ parallèle à la droite d'Euler du triangle $ABC$, par rapport à ce triangle $I_aI_bI_c$.

    Cordialement,

    Rescassol
  • "L'hyperbole de Stammler est étudiée dans le JDE en pages 158-159, même si apparemment l'auteur n'en connaissait pas le nom. "

    peut-on effacer cette phrase qui est fausse ! Décidément, je suis un peu fatigué aujourd'hui

    Merci à la personne charitable qui s'en chargera, et qui se chargera
    d'effacer aussi le présent message...
  • L'équation barycentrique de cette hyperbole de Stammler est très facile à obtenir
    $\sum\limits_{cyclique}\dfrac{b^{2}-c^{2}}{a^{2}}x^{2}=0$
    ce qui permet de vérifier pas mal de choses et de constater que ses points à l'$\infty $ sont les mêmes que ceux de sa consoeur de Jerabek.
    Quand au problème d'alignement de Nakkash, il se traduit par
    $\begin{vmatrix}
    x & yz&\frac{x}{a^{2}} \\
    y & zx&\frac{y}{b^{2}}\\
    z&xy&\frac{z}{c^{2}}
    \end{vmatrix}=0$
    D'où la quartique $\sum\limits_{cyclique}\left( \dfrac{1}{b^{2}}-\dfrac{1}{c^{2}}\right) y^{2}z^{2}=0$ et, par transformation isogonale $\left( x,y,z\right) \rightarrow \left( \dfrac{a^{2}}{x},\dfrac{b^{2}}{y},\dfrac{c^{2}}{z}\right) $ on trouve bien l'hyperbole.
    Cordialement. Poulbot
  • Quel est le lieu des point M tels que (MM*) soit parallèle à la droite d'Euler ? On voit déjà quatre points vérifiant cela...


    29946
  • C'est la Number One
    K001
    Cordialement.Poulbot
  • Nakkash ! Tu es encore apparemment en CP ! :)o
    Tu passeras l'année prochaine en CE1 (si tout va bien)
  • Quel est le numéro de P* dans la liste Kimberling ?

    Merci
  • Bonsoir Noob is Noob
    c'est le 1138
    Cordialement. Poulbot

    PS Merci AD
  • Bonsoir

    Ludwig Stammler s'est servi en 1992 de l'hyperbole qui porte son nom pour construire les trois cercles qui portent également son nom.
    L'hyperbole coupe le cercle $\left( O,2R\right) $ au point $P$ déjà rencontré plus haut (et oui, c'est lui) et en trois autres points $O_{a},O_{b},O_{c}$ sommets d'un triangle équilatéral homothétique au triangle trissecteur de Morley. Chacun de ces points est centre d'un cercle qui intercepte sur les droites $BC,CA,AB$ des cordes de même longueur que le côté correspondant du triangle $ABC$.
    J'ai représenté sur la figure le cercle de centre $O_{a}$; on a $pp^{\prime }=a,qq^{\prime }=b,rr^{\prime }=c$.
    Il y a deux autres cercles, centrés en $O_{b}$ et $O_{c}$ ayant la même propriété.
    Si vous comprenez la langue de Goethe, l'article original de Stammler : Stammler 1
    Un aticle en anglais beaucoup moins complet : Stammler 2
    Vous pourrez apprécier son titre très mélodieux.
    Cordialement. Poulbot29954
    34487
  • Bonjour Ploutograd,

    Oui je suis en ces choses (et en bien d'autres) encore en CP ! La vue de la cubique de Neuberg sur le site de Bernard Gibert donne effectivement le vertige, mais comme dit le dicton populaire, l'important c'est de participer. On croit faire trouvaille originale et on apprend qu'elle est connue depuis un lustre et qu'elle fait partie d'une galaxie d'autres résultats bien plus riches et bien plus ardus.

    A découvrir l'hyperbole de Stammler et ce joli triangle équilatéral circonscrit au cercle circonscrit au triangle de base, on reprend espoir et l'on se dit que la géométrie est capable de nous donner encore de merveilleuses surprises et qu'il ne faut pas avoir vécu toute sa vie sur la cette fameuse cubique http://bernard.gibert.pagesperso-orange.fr/Exemples/k001.html et exploré tous ses recoins pour apprécier la beauté d'un nouveau résultat ou pour en trouver d'autres à l'énoncé simple et élégant à la fois.

    L'important c'est de participer.


    Une question pour finir à l'intention de poulbot : comment dessiner ce fameux cercle centré en O_a, autrement dit comment en obtenir le rayon ?
  • Bonjour Nakkash
    je suis entièrement d'accord avec toi. Cette curiosité et cette envie de découvrir des choses par soi-même sont très saines même si on a la plupart du temps la petite désillusion de s'apercevoir que d'autres, et depuis longtemps, sont déjà passés par là.
    Quand à ta question, tu projettes le centre du cercle sur un des côtés; la corde de contact a pour milieu la projection.
    Une autre propriété que tu as rappelée : le triangle équilatéral est circonscrit au cercle circonscrit, si l'on peut s'exprimer ainsi.
    D'ailleurs, j'ai modifié ma piètre figure pour le faire apparaître.
    Cordialement. Poulbot
  • Merci poulbot pour tout.

    J'ai compris comment dessiner le cercle centré en O_A : on projette le point O_a sur le côté BC et on translate le point de projection d'une longueur a/2...
  • Bonjour,

    L'hyperbole de Stammler a pour équation avec Morley inscrit:
    $(s_1s_2 - s_3)\left((2s_1s_3 - s_2^2)z^2+ (s_1^2 - 2s_2)\overline{z}^2\right)$
    $- 4s_3(s_1^2s_3 - s_1s_2^2 + 2s_2s_3)z- 4s_3^2(s_1^2s_2 - 2s_1s_3 - s_2^2)\overline{z} =0$
    Et son centre, le foyer de la parabole de Kiepert, est $f=\dfrac{2s_3(s_1s_2^2-s_1^2s_3-2s_2s_3)}{(s_1s_2-s_3)(s_2^2 - 2s_1s_3)}$.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Bonjour,

    Et la quartique de Stammler a pour équation:
    $(s_1s_2-s_3)\left((s_1^2-2s_2)z^4-2(2s_1s_3-s_2^2)z^3\overline{z}-2s_3^2(s_1^2-2s_2)z\overline{z}^3+s_3^2(2s_1s_3-s_2^2)\overline{z}^4\right)$
    $-4s_2(s_1^2s_2-2s_1s_3-s_2^2)z^3+4(2s_1s_3-s_2^2)(s_2^2+s_1s_3)z^2\overline{z}+4s_3^2(s_1^2+s_2)(s_1^2-2s_2)z\overline{z}^2-4s_1s_3^2(s_1^2s_3-s_1s_2^2+2s_2s_3)\overline{z}^3$
    $+4(2s_1^2s_2s_3+s_1s_2^3-6s_1s_3^2-5s_2^2s_3)z^2-16s_3(s_1^3s_3-s_2^3)z\overline{z}-4s_3^2(s_1^3s_2-5s_1^2s_3+2s_1s_2^2-6s_2s_3)\overline{z}^2$
    $+16s_3\left((s_1^2s_3-s_1s_2^2+2s_2s_3)z+s_3(s_1^2s_2-2s_1s_3-s_2^2)\overline{z}\right)=0$

    Cordialement,

    Rescassol
  • Bonjour Rescassol
    je suis un béotien dans l'utilisation de tes techniques mais j'aurais plutôt utilisé Morley circonscrit car l'hyperbole de Stammler est une conique "forte".
    Sauf erreur de ma part, on tombe sur $z\left( s_{1}z-2s_{2}\right) -s_{3}\overline{z}\left( s_{2}\overline{z}-2s_{1}\right) =0$; le centre de l'hyperbole est $f=\dfrac{s_{2}}{s_{1}}$ et les centres des trois cercles de Stammler vérifient $z^{3}=-8s_{3}$.
    Cordialement. Poulbot
  • Bonsoir,

    Poulbot, c'est parce que suis parti de la définition "conique passant par les 5 points $I$, $I_a$, $I_b$, $I_c$, $O$" et que les centres des cercles inscrits et exinscrits sont plus facile à obtenir avec Morley inscrit que circonscrit..
    Sans compter que dans l'histoire, il y a une isogonalité par rapport au triangle $I_aI_bI_c$.

    Cordialement,

    Rescassol
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