Des triangles.

Olympiades mathématiques, énigmes et défis
acoustica
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Des triangles.

par acoustica » 30 Mai 2012, 13:45

Coucou ! Deux problèmes de triangles : l'un est équilatéral, l'autre est rectangle. Le deuxième problème est plus difficile je trouve mais plus intéressant. Pas d'analytique ici please, sinon c'est pas du jeu. Enjoy !

Premier problème: pioché dans le super bouquin de Loren Larson

ABCD est un carré. On trace un triangle isocèle BPC à l'intérieur de telle sorte que les angles PBC et PCB soient de 15 degrés. Le problème consiste à montrer que le triangle APD (en vert) est équilatéral. :zen: .

Image

Voilààààà. =)

Pour les amateurs de jolis dessins, ça peut donner un super pavage quand on répète le motif, et une idée cadeau pour une nappe de cuisine ou le papier peint de la chambre du petit dernier :

Image


Deuxième problème : pioché dans mathscurve :

On fait "rouler" une barre AB dans un cercle de centre O, de telle sorte que AOB=90°.
On trace une tangente à ce cercle en un point M, et on sélectionne les points I et J de part et d'autre de point de tangence de telle sorte que IJ=2R. (le dessin explique un peu mieux la situation)

On fait ensuite l'intersection croisée de IB et JA (comme sur les dessin). Les segments se coupent en P. Montrer que P décrit un demi-cercle de diamètre IJ (on montrera que le triangle IPJ est rectangle. Le caractère bijectif n'est pas bien difficile, on considère les cas extrêmes et on conclue grâce à la continuité).

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Remarque : l'hypothèse d'intersection croisée n'est pas anodine : si on fait le contraire, on obtient une courbe en forme de poisson. Voire cette page :

http://www.mathcurve.com/courbes2d/poisson/poisson.shtml



M@thIsTheBest
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par M@thIsTheBest » 30 Mai 2012, 14:33

acoustica a écrit:Coucou !

Un petit problème pioché dans le super bouquin de Loren Larson :

ABCD est un carré. On trace un triangle isocèle BPC à l'intérieur de telle sorte que les angles PBC et PCB soient de 15 degrés. Le problème consiste à montrer que le triangle APD (en vert) est équilatéral. :zen:

Image

Voilààààà. =)

voilà ce que j'ai trouvé:
on a:
soit AB= a donc BP= et = 75° .
On applique la formule d'Al-Kashi dans le triangle ABP:
=
Après le calcul, on trouve AP = a , de même pour l'autre coté.. :zen:

M@thIsTheBest
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par M@thIsTheBest » 30 Mai 2012, 14:33

acoustica a écrit:Coucou !

Un petit problème pioché dans le super bouquin de Loren Larson :

ABCD est un carré. On trace un triangle isocèle BPC à l'intérieur de telle sorte que les angles PBC et PCB soient de 15 degrés. Le problème consiste à montrer que le triangle APD (en vert) est équilatéral. :zen:

Image

Voilààààà. =)

voilà ce que j'ai trouvé:
on a:
soit AB= a donc BP= et = 75° .
On applique la formule d'Al-Kashi dans le triangle ABP:

acoustica
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par acoustica » 30 Mai 2012, 14:40

M@thIsTheBest a écrit:voilà ce que j'ai trouvé:
on a:
soit AB= a donc BP= et = 75° .
On applique la formule d'Al-Kashi dans le triangle ABP:
=
Après le calcul, on trouve AP = a , de même pour l'autre coté.. :zen:


Cool. =) J'avais fais ça géométriquement de mon côté :

Image

mais c'est plus long !

M@thIsTheBest
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par M@thIsTheBest » 30 Mai 2012, 14:47

acoustica a écrit:Cool. =) J'avais fais ça géométriquement de mon côté :

Image

mais c'est plus long !

Mais le problème, il me semble que j'ai commis une erreur car après calcul fait, on aura :
AP= !!!!!
Mais c'est ça l'idée du problème à mon avis, c'est le même démarche à suivre...

acoustica
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par acoustica » 30 Mai 2012, 14:54

Un deuxième problème, plus rigolo !

On fait "rouler" une barre AB dans un cercle de centre O, de telle sorte que AOB=90°.
On trace une tangente à ce cercle en un point M, et on sélectionne les points I et J de part et d'autre de point de tangence de telle sorte que IJ=2R. (le dessin explique un peu mieux la situation)

On fait ensuite l'intersection croisée de IB et JA (comme sur les dessin). Les segments se coupent en P. Montrer que P décrit un demi-cercle de diamètre IJ.

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acoustica
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par acoustica » 30 Mai 2012, 14:55

M@thIsTheBest a écrit:Mais le problème, il me semble que j'ai commis une erreur car après calcul fait, on aura :
AP= !!!!!
Mais c'est ça l'idée du problème à mon avis, c'est le même démarche à suivre...


Mais j'ai pas compris pourquoi tu utilises une tangente. C'est pas plutôt un cosinus ?

J'arrive au résultat avec al-kashi, en utilisant les formules de trigo. Ca marche aussi, c'est juste que tu as utilisé la tan au lieu du cos je crois.

Imod
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par Imod » 30 Mai 2012, 18:43

Le premier problème ne nécessite rien d'autre que de simples calculs d'angles ( pas de trigo ) .

Imod

acoustica
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par acoustica » 30 Mai 2012, 18:51

Imod a écrit:Le premier problème ne nécessite rien d'autre que de simples calculs d'angles ( pas de trigo ) .

Imod


Oui c'est comme ça que j'ai fais aussi. Mais le deuxième problème est plus intéressant je trouve. =)

Imod
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par Imod » 31 Mai 2012, 21:24

Pour le deuxième la rotation de centre O et d'angle 90° expédie l'affaire .

Imod

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par acoustica » 31 Mai 2012, 21:28

Imod a écrit:Pour le deuxième la rotation de centre O et d'angle 90° expédie l'affaire .

Imod


Tu en es sûr ? Mais P n'est pas confondu avec O. Tu fais une homothétie après ?

Imod
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par Imod » 31 Mai 2012, 21:38

acoustica a écrit:Tu en es sûr ? Mais P n'est pas confondu avec O. Tu fais une homothétie après ?

Non , juste une rotation :zen:

Je joindrais une figure et les explications si tu ne vois pas .

Imod

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par acoustica » 31 Mai 2012, 21:50

Imod a écrit:Non , juste une rotation :zen:

Je joindrais une figure et les explications si tu ne vois pas .

Imod


Oui je veux bien. =) Parce que le coup de la rotation, je ne vois pas. Et même l'homothétie je disais une bêtise, puisque les triangles ne sont pas isométriques en général...

Imod
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par Imod » 31 Mai 2012, 22:17

Voilà déjà l'image :zen: ( je suis un peu occupé ce soir )

Image

Imod

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par acoustica » 31 Mai 2012, 22:22

Imod a écrit:Voilà déjà l'image :zen: ( je suis un peu occupé ce soir )

Image

Imod


Ah la vache ! Super joli !

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par acoustica » 31 Mai 2012, 22:27

Je m'étais cassé la tête pour rien en fait !

Image

Imod
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par Imod » 31 Mai 2012, 22:45

Ne t’affole pas la simplicité de la solution est un leurre , j'ai séché sur le problème pendant une bonne heure avant de voir l'astuce .

Et certains problèmes de 6ème m'ont annulé pendant plusieurs jours :zen:

Imod

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par acoustica » 01 Juin 2012, 09:59

Imod a écrit:Ne t’affole pas la simplicité de la solution est un leurre , j'ai séché sur le problème pendant une bonne heure avant de voir l'astuce .

Et certains problèmes de 6ème m'ont annulé pendant plusieurs jours :zen:

Imod


Woh et modeste avec ça ! :blah:

Nan je t'assure, vraiment trop cool ta solut'. :++:

Imod
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par Imod » 01 Juin 2012, 11:20

l'explication complète avec une figure simplifiée :

Image

Si est la rotation de centre et d'angle 90° sens trigo alors et donc . Alors et sont perpendiculaires et appartient au demi-cercle de diamètre . L'inclusion inverse est évidente .

Ce n'est quand même pas un coup de génie d'autant que la rotation est suggérée par le problème :zen:

Imod

Kikoo <3 Bieber
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par Kikoo <3 Bieber » 01 Juin 2012, 11:33

très joli problème :) et jolie solution

 

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