Géométrie

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Trident
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Géométrie

par Trident » 18 Fév 2013, 18:50

Bonsoir,

j'ai quelques soucis concernant la résolution d'un exercice de géométrie. Je vous donne l'énoncé:

On considère un point O et un réel k strictement positif. Soit M un point différent de O et soit l'application qui à un point M associe le point (on le notera simplement M') tel que :

M' appartient à la droite (OM) et tel que
Image

J'ai déjà exprimé M' en fonction de M en disant tout simplement que M' était le point :

de sorte que

C'est la deuxième question qui pose un peu plus problème :

Soit D une droite qui ne contient pas O. On note H le projeté orthogonal de O sur D.

Ici, on pose k = OH². Il faut démontrer qu'un point M appartient à D si et seulement si M' appartient à un cercle dont il faut préciser un diamètre.

Je conjecture que le cercle en question est le cercle de centre O et de rayon OH. Mais le problème, c'est que si on regarde le demi cercle en haut de la droite verte D' dans mon dessin. En prenant un certain point M' , je ne peux pas trouver de point M sur la droite D qui satisfait mes conditions. Donc je doute que ce soit le bon cercle auquel j'ai pensé.
Si c'est néanmoins le bon, comment démontrer que c'est celui ci ? Et si ce n'est pas ce cercle, comment trouver le bon ?

Merci d'avance.



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chan79
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par chan79 » 18 Fév 2013, 19:22

Salut
Si tu mettais les questions ?

Trident
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par Trident » 18 Fév 2013, 20:08

chan79 a écrit:Salut
Si tu mettais les questions ?

Je l'ai déjà mit :

"
Soit D une droite. Il faut démontrer qu'un point M appartient à D si et seulement si M' (image du point M par l'application i définie juste avant) appartient à un cercle dont il faut préciser un diamètre."

jlb
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par jlb » 18 Fév 2013, 20:51

Trident a écrit:Je l'ai déjà mit :

"
Soit D une droite. Il faut démontrer qu'un point M appartient à D si et seulement si M' (image du point M par l'application i définie juste avant) appartient à un cercle dont il faut préciser un diamètre."



ton truc c'est une inversion donc le cercle recherché est le cercle d'inversion de rayon racine(k)
( point invariant pour l'inversion)

Trident
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par Trident » 18 Fév 2013, 21:05

jlb a écrit:ton truc c'est une inversion donc le cercle recherché est le cercle d'inversion de rayon racine(k)
( point invariant pour l'inversion)


Ouais mais on n'a pas vu la notion de cercle d'inversion encore.

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fatal_error
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par fatal_error » 18 Fév 2013, 21:28

au pire, on peut poser l'eq de la droite : ax+b, dire que M y appartient (donc de coordo (x, ax+b)), calculer les coordonnées de M' en fonction de x, et poser lequation d'un cercle
(X-u)^2+(Y-v)^2=r^2
et injecter les coordo de M' dedans, et trouver u et v tel que si on développe ya plus de terme dépendant de x.
(ce qui veut dire que qqsoit M', ben ses coordo satisfont lequation d'un cercle donc que : pour tout M sur la droite, M' appartient au cercle).

Puis après l'autre sens : on part de M' qui appartient au cercle et on tente de montrer que les coordo de M associées appartiennent à la droite deq ax+b
la vie est une fête :)

Trident
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par Trident » 18 Fév 2013, 21:35

fatal_error a écrit:au pire, on peut poser l'eq de la droite : ax+b, dire que M y appartient (donc de coordo (x, ax+b)), calculer les coordonnées de M' en fonction de x, et poser lequation d'un cercle
(X-u)^2+(Y-v)^2=r^2
et injecter les coordo de M' dedans, et trouver u et v tel que si on développe ya plus de terme dépendant de x.
(ce qui veut dire que qqsoit M', ben ses coordo satisfont lequation d'un cercle donc que : pour tout M sur la droite, M' appartient au cercle).

Puis après l'autre sens : on part de M' qui appartient au cercle et on tente de montrer que les coordo de M associées appartiennent à la droite deq ax+b


Merci fatal_error, j'ai pensé à ceci aussi mais mon prof veut qu'on raisonne de façon "purement géométrique" sans utiliser de repère.

jlb
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par jlb » 18 Fév 2013, 21:42

Trident a écrit:Ouais mais on n'a pas vu la notion de cercle d'inversion encore.


en fait le cercle que tu as tracé est le cercle d'inversion (pour tous les points K de ce cercle tu as OK.OK=OH²=k) tu trouves alors M' en traçant le cercle de diamètre MH: c'est le point d'intersection entre ce cercle et MO et avec les triangles semblables qui apparaissent tu montres que ce point vérifie OM.OM'=OH²
bon courage (je me suis longtemps cassé la tête pour les triangles semblables mais bon une fois qu'on connaît le truc ça aide pas mal!!!)

siger
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par siger » 19 Fév 2013, 10:42

Bonjour,

En coordonnées polaires (r,a) de centre O et d'axe OH l'equation de la droite MH est
rM = OH/cosa
et comme rM rM'= k
rM' = (k/OH)*cosa = OH*cosa
equation polaire d'un cercle de diametre OH, passant par O et centré sur OH

jlb
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par jlb » 19 Fév 2013, 10:58

Trident a écrit:Bonsoir,

j'ai quelques soucis concernant la résolution d'un exercice de géométrie. Je vous donne l'énoncé:

On considère un point O et un réel k strictement positif. Soit M un point différent de O et soit l'application qui à un point M associe le point (on le notera simplement M') tel que :

M' appartient à la droite (OM) et tel que
Image

J'ai déjà exprimé M' en fonction de M en disant tout simplement que M' était le point :

de sorte que

C'est la deuxième question qui pose un peu plus problème :

Soit D une droite qui ne contient pas O. On note H le projeté orthogonal de O sur D.

Ici, on pose k = OH². Il faut démontrer qu'un point M appartient à D si et seulement si M' appartient à un cercle dont il faut préciser un diamètre.

Je conjecture que le cercle en question est le cercle de centre O et de rayon OH. Mais le problème, c'est que si on regarde le demi cercle en haut de la droite verte D' dans mon dessin. En prenant un certain point M' , je ne peux pas trouver de point M sur la droite D qui satisfait mes conditions. Donc je doute que ce soit le bon cercle auquel j'ai pensé.
Si c'est néanmoins le bon, comment démontrer que c'est celui ci ? Et si ce n'est pas ce cercle, comment trouver le bon ?

Merci d'avance.



ce n'est pas le bon, c'est le cercle de diamètre [MH] ou de diamètre[OH] que tu dois tracer pour placer M'.

Trident
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par Trident » 19 Fév 2013, 11:52

En fait, par rapport aux methodes vues en cours, il faudrait que je montre que le produit scalaire entre les vecteurs OM' et M'H est nul sachant que M est dans D (donc produit scalaire OH.HM =0) et que M' est bien placé ( OM'.OM = OH^2).

jlb
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par jlb » 19 Fév 2013, 13:32

Trident a écrit:En fait, par rapport aux methodes vues en cours, il faudrait que je montre que le produit scalaire entre les vecteurs OM' et M'H est nul sachant que M est dans D (donc produit scalaire OH.HM =0) et que M' est bien placé ( OM'.OM = OH^2).


et c'est le cas en considérant le point M' intersection de (OM) et du cercle de diamètre [MH]:

* HM'M rectangle en M'
* l'égalité: ou avec triangles semblables ou avec des calculs dans triangles rectangles.

Trident
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par Trident » 19 Fév 2013, 15:18

J'avoue ne pas bien avoir compris jlb. Pourquoi introduit t-on le cercle de diamètre MH?

jlb
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par jlb » 19 Fév 2013, 15:31

Trident a écrit:J'avoue ne pas bien avoir compris jlb. Pourquoi introduit t-on le cercle de diamètre MH?



pour trouver M' !!! le cercle que tu proposes n'est pas le bon, mais je n'avais pas vraiement lu ta question, je pensais que tu devais trouver l'image de M .


Donc pour répondre à ta question tu dois

considérer le cercle de diamètre [OH] et l'image de D est ce cercle privé de 0.

( tu retrouves une configuration classique ( triangle rectangle avec hauteur issue de l'angle droit) qui te donne la solution OM.OM'=OH²

siger
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par siger » 19 Fév 2013, 18:08

RE

Pour repondre a ta question en utilisant les produits scalaires, on peut ecrire
OM.OM'= OH²
MH.HO=0 (M sur la perpendiculaire a OH).

OM.OM'= (OH+HM).(OH+HM') = OH²
d'ou HM.HM'+ OH*(HM+HM') = 0
et en tenant compte de MH.OH=0 il reste
HM.HM' + OH.HM'= (OH + HM).HM' = OM.HM'=0
et HM' est perpendiculaite a OM'

jlb
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par jlb » 19 Fév 2013, 18:23

siger a écrit:RE

Pour repondre a ta question en utilisant les produits scalaires, on peut ecrire
OM.OM'= OH²
MH.HO=0 (M sur la perpendiculaire a OH).

OM.OM'= (OH+HM).(OH+HM') = OH²
d'ou HM.HM'+ OH*(HM+HM') = 0
et en tenant compte de MH.OH=0 il reste
HM.HM' + OH.HM'= (OH + HM).HM' = OM.HM'=0
et HM' est perpendiculaite a OM'



ce qui confirme que le cercle tracé n'est pas le bon: OHM' serait isocèle en O et rectangle en M'!!

 

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