Un angle aigu
Bonjour à tous .
Encore un exercice de géométrie élémentaire et si Bruno , Oumpapaph ou autre répond dans l'heure , je me fais moine ( c'est pour ça que je poste aussi tard :-)) .
Le cercle inscrit dans un triangle ABC est tangent en K , L , M aux côtés [BC] , [CA] et [AB] . La parallèle à (MK) passant par B coupe (LM) et (LK) en R et S , montrer que l'angle RIS est aigu .
Domi
[En supposant que I est le centre du cercle inscrit, voici une figure. AD]
Encore un exercice de géométrie élémentaire et si Bruno , Oumpapaph ou autre répond dans l'heure , je me fais moine ( c'est pour ça que je poste aussi tard :-)) .
Le cercle inscrit dans un triangle ABC est tangent en K , L , M aux côtés [BC] , [CA] et [AB] . La parallèle à (MK) passant par B coupe (LM) et (LK) en R et S , montrer que l'angle RIS est aigu .
Domi
[En supposant que I est le centre du cercle inscrit, voici une figure. AD]
Réponses
-
S'il y en a qui cherchent encore , inutile , j'ai une solution élémentaire ( pas de moi ) et je la poste si cela intéresse quelqu'un .
Domi
PS : merci à AD pour la définition du point I et pour la figure , on est vraiment trop gâté sur ce forum !!! -
Bonsoir Domi
Je serais intéressé par une solution. Si en plus elle pouvait être géométrique ...
Alain -
bonjour Domi,
En me réveillant tout de suite je viens voir ton problème.
Il me semble que le problème est équivalent au fait que I est l'intérieur du
triangle KLM.
Et dans ce cas-là I est en dehors du cercle de diamètre |RS|, donc l'angle RIS
est aigu.
Il reste à vérifier rigoureusement que:
I est l'intérieur du triangle KLM
ou encore
les angles de KLM sont aigus
en effet: l'angle LKM est 1/2 ( angle ABC + angle ACB ) < (1/2)180°
etc ....
( tout le reste se justifie très facilement)
Sincèrement,
Galax
Je pars jusqu'au dimanche, d ici-là écris moi si mon intuition est juste. -
Intéressé par la solution. En ce moment, je suis géométriquement en panne.
-
Le fait que le triangle $KLM$ ait ses angles aigus, donc que $I$ qui en est le centre du cercle circonsrit lui soit intérieur, est effectivement aisé.
Je ne vois comment en déduire "facilement" que $I$ est extérieur au cercle de diamètre $[RS]$ : le triangle $KLM$ n'est pas entièrement extérieur à ce cercle. -
Bonjour,
gb: I est le centre du cercle inscrit. -
Une démonstration élémentaire avec quand même un peu de trigonométrie .
Dans le triangle $BMR$ : $\frac{\sin\hat{R}}{BM}=\frac{\sin\hat{M}}{BR}$ donc $BR=BM.\frac{\sin\hat{M}}{\sin\hat{R}}$ .
Dans le triangle $BKS$ : $\frac{\sin\hat{S}}{BK}=\frac{\sin\hat{K}}{BS}$ donc $BS=BK.\frac{\sin\hat{K}}{\sin\hat{S}}$ .
Comme $BM=BK$ , $\hat{R}=\hat{K}$ et $\hat{M}=\hat{S}$ : $BR.BS=BM^2$ .
En utilisant la propriété de Pythagore dans les triangles $IBR$ , $IBS$ et $IBM$:
$IR^2+IS^2=IB^2+BR^2+IB^2+BS^2=2.IB^2+(BR+BS)^2-2.BR.BS=2.IB^2+RS^2-2.BM^2=RS^2+2.IM^2$ .
Donc $IR^2+IS^2>RS^2$ et l'angle $\hat{I}$ est aigu .
Domi -
Bs> $I$ est peut-être le centre du cercle inscrit dans $ABC$, mais il n'empêche que, ainsi que je l'ai dit
"...le triangle $ KLM$ ait ses angles aigus, donc que $ I$ qui en est le centre du cercle circonsrit ..."
$I$ est le centre du cercle circonscrit à $KLM$. -
bonsoir domi, bruno,gb, bs
Vous avez tous vu que je me suis planté dans mon message du ven 19 janvier 2007 03:42:41
et moi aussi je me suis assez vite aperçu de mon erreur de mon départ de chez moi ( sans Internet, ce qui m'as pas empêché réfléchir à ce problème)
Mais j’ai ’énoncé quand même l’idée clé et trivialement équivalente au problème énoncé
dans mon message
I est à l’extérieur du cercle de diamètre [RS] (EQ1)
Voici ma démonstration de cette dernière propriété :
Je désigne O le milieu de RS et r le rayon du cercle de diamètre |RS|
(EQ1) équivaut à OI > r ou encore OI² > r ² (EQ2)
On constate que (IB) (bissectrice de l’angle ABC) est perpendiculaire à (MK) donc aussi
à sa parallèle (RS)
Dans le triangle IOB rectangle en B on a donc en utilisant la propriété de Pythagore que
IO² = BI² + OB² et donc BI² = IO² -OB²
Or r² - OB² = ( r + OB)(r –OB) = BS.BR
Ceci montre que
(EQ2) équivaut encore à BI² > BS.BR (EQ3)
En déterminant des angles de triangles BSK et BMR on voit qu’ils sont semblables
( l’angle SBK et l’angle MBR sont 90° - ½ angle ABC
l’angle BKS = l’angle CKL = 90° - ½ angle ACB
et donc l’angle KSB = ½ (angle ABC + angle ACB)
Puis l’angle BMR = ½ (angle ABC + angle ACB) …. )
Ainsi BS/BK = BM/BR et donc BS.BR = BM.BK= BM²
Dans le triangle rectangle IBM l’hypoténuse BI se projette orthogonalement en BM
D’où BI> BM et donc évidement BI² > BM² = BS.BR ce qui n’est rien d’autre que (EQ3)
J'espère que ceci plaira à Domi.
Sincèrement,
Galax
PS même une fausse intuition peut parfois servir -
Bravo ! J'admire car la similitude les triangle BSK et BMR m'avait échappé !!
Une petite remarque : EQ2 et EQ3 sont deux expressions de la puissance du point I par rapport au cercle de diamètre RS.
Bruno -
Bonjour
Bravo Galax
Belle solution géométrique.
Effectivement avec la similitude de centre $B$, d'angle $(\overrightarrow{BR}, \overrightarrow{BK})$ et de rapport $\dfrac{BK}{BR}$ tranforme $BMR$ en $BSK$.
Alain -
bonjour,
Voici une propriété (sous produit collatéral de ma démonstration) qui mérite d'être énoncé:
Soient le triangle $ABC$,
$M_a$ milieu du coté $BC$
Si le double de longuer de la médiane $AM_a$ est strictement supérieur à la
longuer du coté $BC$, alors l'angle $BAC$ est aigu.
Je vous laisse plaisir rédiger sa démonstration qui tienne en deux lignes et completer l'énoncé aux cas d'angle droit et obtus.
Sincèrement,
Galax
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