Problème de construction

Bonsoir,

Je rencontre des problèmes dans la construction d'une figure. Voici l'énoncé :

ABCD est un rectangle? On place un point M sur le côté [AB], et on construit les points N et S appartenant respectivement aux côtés [BC] et [AD] de telle sorte que MNS soit un triangle équilatéral.

Mes pistes de réflexions sont les suivantes pour l'instant :
Il faudrait que je construise un triangle PQR équilatéral tel que Q appartiennent à (AD) et R appartient à (BC). Ensuite, j'appliquerai l'homothétie de centre C qui transforme P en M.
Cependant, je bloque pour ma construction du triangle PQR puisque P n'appartient pas à la droite (MC).

Réponses

  • Bonsoir.

    J'espère que tu es conscient que généralement, la construction n'est pas possible. A moins que N et S soient sur les droites BC et AD.
    Je n'ai pas trop compris ce que viennent faire ici P, Q et R; mais un grand classique avec les triangles équilatéraux c'est d'utiliser une rotation adaptée au triangle, par exemple de sommet M.

    Bon travail !
  • chephip
    Modifié (January 2022)
    Bonsoir,
    "généralement" pas possible ?
    ou "souvent" pas possible ou "parfois" pas possible ?
    Le rectangle est défini par A,B,C déplaçables, M est déplaçable sur [AB]
    [J'ai effacé la cinquantaine de lignes cryptées (en html géogébra ?). AD]
    Bien entendu la construction n'est pas détaillée, voir la remarque de Gerard0
    à toi Neyaj de jouer sur cette idée.

    Cordialement.
  • Ce problème me semble très intéressant d'un point de vue pédagogique.
    On s'aperçoit vite que les points $C$ et $D$ n'interviennent pas directement dans la construction du triangle équilatéral $MSN$ mais ne servent qu'à éliminer du circuit ceux des triangles équilatéraux dont certains des sommets ne seraient pas sur les côtés du carré comme:

    23847
    23848
    23849
  • chephip
    Modifié (January 2022)
    Pappus a écrit:
    En particulier quelles sont les enveloppes des côtés du triangle équilatéral MSN ?
    Celle du côté NS intervient directement dans la construction de ce triangle équilatéral
    Joli ...
    On peut aussi s'intéresser au lieu du milieu de NS :P
    Cordialement.
  • Bonjour,

    Voilà une construction:
    23853
  • Et en voici une autre:

    23855
  • chephip
    Modifié (January 2022)
    Les éléments de preuve de la propriété de Pappus
    (enveloppes des côtés du triangle MNS)
    Tout est dans le cercle Γ
    [J'ai encore effacé la cinquantaine de lignes cryptées (en html géogébra ?). AD]
    Mais le plus simple du point de vue conceptuel est tout de même la méthode "Gerard0" !
    Cordialement.
  • Sur ma figure, les points $M$, $S$, $N$ se déduisent les uns des autres par des similitudes directes de centre $O$.
    Amicalement
    Pappus
  • chephip
    Modifié (January 2022)
    Pas sûr que tout ça serve beaucoup à Neyaj dont on ne connait pas le niveau, et qui n'a d'ailleurs plus donné signe de vie depuis.
    Rappelons que la construction la plus élémentaire, sans calculs, ni similitudes et autres enveloppes, a été signalée par Gerard0 :
    N est le transformé de S dans une rotation de centre M et d'angle 60°.
    M'enfin, on a aussi le droit de se faire plaisir en cherchant des extensions au problème d'origine (juste construire).
    Tant qu'à généraliser, autant le faire avec des droites quelconques.
    Soit donc trois droites AB, BC, AC
    Chercher les enveloppes des côtés d'un triangle MNP équilatéral, avec M sur BC, N sur AC et P sur AB
    Dans l'applet A, B, C définissent les droites
    P est déplaçable sur AB pour choisir un triangle équilatéral MNP.
    [J'ai encore une fois effacé la cinquantaine de lignes cryptées (en html géogébra ?). AD]
    On reconnaîtra des paraboles de même foyer F qui est un centre isodynamique de ABC, les directrices sont les côtés du triangle équilatéral FaFbFc (symétriques de F par rapport aux droites données)
    Les tangentes aux sommets sont les côtés du triangle podaire de F.
    F est ici construit comme conjugué isogonal du centre isogonal S (d'où on "voit" les côtés de ABC sous le même angle 60/120°)
    Une généralisation ultérieure définit MNP comme directement semblable à un triangle quelconque donné M'N'P'.
    Cordialement.
  • Chepip a écrit:
    Pas sûr que tout ça serve beaucoup à Neyaj dont on ne connait pas le niveau, et qui n'a d'ailleurs plus donné signe de vie depuis.
    C'est aussi pourquoi je ne suis pas intervenu.
    Il y aura de moins en moins de questions de géométrie posée par des élèves. Vous vous faites plaisir en piratant le fil de quelqu'un !! Et j'ai fini par ne plus lire les fils de géométrie, qui se transforment en discussions de spécialistes. Finalement, si la géométrie c'est ça, on comprend pourquoi elle disparaît peu à peu des programmes de lycée : 90% de vos interventions utilisent des connaissances que n'ont pas les élèves de lycée (ni même ceux des terminales math élem de 1960, époque où la géométrie était une bonne moitié des programmes).

    Cordialement.

    NB : Par politesse, posez donc vos généralisations ailleurs, que des Neyaj osent revenir.
  • Rappelons que les centres isodynamiques ne sont pas des notions euclidiennes mais circulaires
    De ce point de vue il vaudrait mieux parler de centres isodynamiques d'un triplet de points $\{p,q, r\}$ plutôt que de centres isodynamiques d'un triangle puisqu'il n'y a pas de triangles sur la sphère!
    Par exemple dans le triplet $\{p,q, r\}$, l'un des trois points peut très bien être le point à l'infini!!!
    Et c'est ce qui se passe dans la configuration de Neyaj!!!
    J'ai refait un peu ma construction en faisant apparaitre en pointillé bleu les cercles classiques pour bien montrer que le point $O$ est un centre permanent de similitude des triangles $MSN$.

    23858
    23859
  • D'ailleurs quelle est la définition des deux centres isodynamiques $W$ et $W'$ d'un triplet $\{A, B, C\}$ du plan circulaire ou de la sphère?
    Amicalement
    Pappus
  • Mon cher gérard
    Je ne comprends pas ta réaction!
    Pourquoi faudrait-il se taire quand une configuration même élémentaire permet de montrer toutes les facettes de la géométrie.
    Par exemple mes figures ont été systématiquement faites en respectant ta construction et ce faisant, je me suis aperçu de l'existence du centre permanent de similitude $O$.
    Fallait-il cacher ce point important?
    Puis chephip a cru bon de généraliser au cas d'un triangle quelconque, pourquoi pas?
    Et ce faisant, il a montré que les centres permanents de similitude étaient les centres isodynamiques.
    Et enfin, j'ai rappelé que les centres isodynamiques étaient une notion circulaire.
    Concrètement cela veut dire que si $W$ est un centre isodynamique d'un triplet $\{A, B, C\}$ et si $f$ est une transformation circulaire du plan, alors $f(W)$ est un centre isodynamique du triplet $\{f(A), f(B), f(C)\}$.
    Et j'ai simplement montré ce que cela entrainait pour la configuration de Neyaj!
    Quel que soit son niveau, j'espère que tout le monde a été intéressé par ce fil!
    Amicalement
    Pappus
  • Pappus,

    tu vis dans ton monde !
    Ce fil a été initié par Neyaj (pas Neyab), qui attendait une aide. Si tu as des choses à dire sue cette configuration, dis-les ailleurs, pour éviter de noyer l'auteur dans des considérations qui ne l'aident pas. Ce n'est malheureusement pas la première fois que l'auteur d'une question de géométrie ne revienne pas. C'est aussi parfois le cas sur certains autres sujets, mais c'est rare. Tu ne sers pas ta discipline préférée.

    Cordialement.
  • Mon cher gérard
    C'est vrai, je viens de m'apercevoir que personne n'a aidé ce pauvre Neyaj!
    Je croyais que tu l'avais fait!
    Alors je vais m'y coller à l'ancienne:

    23861
  • Je suis entièrement d'accord avec Gerard0 : la discussion a dérapé complètement, et même c'est une sortie de route !

    La question de Neyaj se situait clairement à un niveau élémentaire, et les toutes premières interventions se sont bien placées à ce niveau.

    Le hic est que le sujet étant plus riche qu'il n'y parait, on s'est tous laissé entrainer par la passion bien loin de ce sujet initial !

    Recentrons donc l'histoire au niveau élémentaire initial :
    - la méthode "traditionnelle" élémentaire par rotation de centre M. explicitement suggérée par Gerard0
    En l'absence de réaction de Neyaj, la discussion sur ce point n'a pas été plus loin.
    Merci donc à Pappus d'avoir "mis les points sur les I" sur ce point là. Mais est-ce encore utile ?
    comme je le disais Neyaj est resté muet. A-t-il/elle compris la suggestion de Gerard0 ou pas ?
    était-il toujours bloqué ou pas ? personne ne le saura sans doute jamais.

    J'ai juste précisé à l'époque que le "généralement impossible" était à tempèrer, en fournissant une applet où c'est "généralement possible" ( i.e. si BC > AB )

    D'autres constructions sont possibles, au niveau toujours élémentaire.
    - la construction "découverte" par Pappus, mais revue à la baisse (de niveau) en prouvant juste que le milieu de NS est un point fixe
    Que Pappus mentionnait comme "enveloppe de NS", certes, et que j'ai requalifié de "lieu du milieu de NS"

    J'ai donc fourni une figure/applet permettant de prouver cette propriété de façon élémentaire :
    Je la remets ici (en figure) avec les explications.

    est dans la discussion, et de façon légitime.
    Le seul défaut est les "à côtés" (les histoires d'enveloppe, de calculs avec des affixes, voir pire les horreurs isodynamiques et Cie, mea culpa d'avoir jeté ce pavé dans la mare et d'y avoir déclenché une tempête)

    Pas facile de les séparer dans un forum linéaire où toutes les interventions sont à la queue leu leu.
    La décision de scinder la discussion en deux : "le problème initial" et "les extensions" peut aussi être prise par un modérateur, à défaut d'autodiscipline des intervenants...

    Cordialement.23863
    23864
  • Bonsoir,

    Dans le cas d'un carré de côté $a$, quel est le lieu décrit par le centre des triangles équilatéraux inscrits dans ce carré. C'est la dernière question d'un problème portant sur ce sujet.

    Edit: Retrouvé où :)

    Eh oui, c'est la dernière question du problème Capes interne 1992 actuellement indisponible sur la page MégaMaths: http://megamaths.perso.neuf.fr/annci.html

    Amicalement.
  • On peut remarquer que j'ai pratiquement résolu le cas des triangles équilatéraux inscrits dans un parallélogramme.
    Amicalement
    Pappus
  • chephip
    Modifié (January 2022)
    Bonsoir bs,

    Si tu as suivi, tu sais que le point F, milieu de NP est fixe quand M parcourt la portion "autorisée" de CD ...
    [J'ai effacé la cinquantaine de lignes cryptées (en html géogébra ?). AD]
    Cordialement.
  • Bien sûr, il fallait limiter puis recoller les morceaux!
    J'avais eu la flemme de le faire!
    Le résultat final est spectaculaire, bravo, chephip!
    Amicalement
    Pappus
  • Bonjour.

    Je reviens sur le message de gerard0. Mes chers collègues, je ne comprend pas pourquoi vous vous dégonflez devant cet intervenant. Gerard0 est un spécialiste du ton bravache à l'égard des lycéens et il est donc le plus mal placé possible pour parler de maltraitance à l'égard d'un malheureux lycéen égaré.

    Par ailleurs, Neyaj est un utilisateur inscrit. Si le niveau mathématique de Neyaj préoccupait réellement gerard0, il lui aurait suffi de lire attentivement les messages déjà postés par l'utilisateur Neyaj. Neyaj est en M2, et prépare un concours de recrutement. Autant dire que la tirade de gerard0 sur le "pauvre lycéen Neyaj" tombait un peu à plat.

    Pour ce qui est de ne pas noyer le fil sous des considérations étrangères, gerard0 devrait, par politesse, poster "ailleurs" ses paradoxes à deux balles : je ne lis plus le forum de géométrie, mais j'y poste quand même. Quelle pyramide !

    Cordialement, Pierre.
  • Bonjour,

    @ Pappus :
    Je n'ai pas su faire une animation complète du triangle inscrit qui tourne entièrement dans le carré avec Geogebra.
    On peut en voir une entière (avec JavaSketchpad)
    Impossible de joindre une applet JavaSketchpad sur le Phorum, pour cause de caractères spéciaux etc.
    JavaSketchpad décrit la construction sous forme textuelle alors que Geogebra la code en base64, donc pas de caractères spéciaux.

    Cordialement.
  • pldx1
    Modifié (January 2022)
    Bonjour, Comme cela ?
    [J'ai effacé la cinquantaine de lignes cryptées (en html géogébra ?). AD]
    Cordialement, Pierre.
  • Bravo, Pierre!
    Je ne suis pas sûr qu'on puisse y arriver simplement avec Cabri à moins de maitriser parfaitement les techniques de Roger Cuppens!
    C'est amusant de voir les centres permanents de similitude, je n'ose pas dire les centres isodynamiques de peur de subir les foudres de gérard, défiler les uns après les autres!
    Pourrais-tu nous faire la même chose en remplaçant le carré par un losange ou si ça veut bien marcher par un parallélogramme?
    Amicalement
    Pappus
  • Je n'ai pas répondu depuis lundi, tout simplement puisque je bosse à côté et que je n'ai pas eu spécialement le temps de m'épancher sur toutes vos réponses.
    Merci beaucoup en tout cas pour votre aide,même si j'avoue que certaines aides ne sont clairement pas de mon niveau.
  • Mon cher Neyaj,

    Tu n'as pas à t'excuser de répondre tardivement. En soulevant une question intéressante, tu as de toutes façons rempli ton contrat de "poseur de questions". Si tu veux que l'un ou l'autre des "poseurs de réponses" développe ou réexplique tel ou tel point, n'hésite pas à demander.

    Cordialement, Pierre.
  • Comme quoi je n'avais pas tout faux !!

    Pierre, je t'ai cru intelligent, tu n'es que bon en maths ! Ton message méprisant à mon propos et ton incompréhension de la différence entre répondre à une question de géométrie et lire un fil de géométrie montrent bien que tu "planes".
    Dommage !
  • @ Pierre pldx1,

    merci pour l'animation Geogebra.
    J'ai pu l'extraire de la page et la remettre dans Geogebra pour la décortiquer.

    Effectivement ma méthode était trop "honnête" et partait des triangles inscrits pour obtenir le lieu de G alors que tu pars de G comme point sur un poly (carré) pour construire le triangle !!
    Vu de l'extérieur on n'y voit que du feu de toute façon. L'essentiel est ici d'avoir une belle animation.

    Cordialement.
  • Bonjour,
    Chechip a écrit:
    merci pour l'animation Geogebra.
    J'ai pu l'extraire de la page et la remettre dans Geogebra pour la décortiquer.
    Comment fais tu ? Je n'ai jamais pu récupérer que des images fixes.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Bonsoir Rescassol,

    Dans une page web, une applet commence par "<applet" et se termine par "</applet>". Donc tu prend la feuille *.html et tu coupe aux bons endroits. En fait, tu écris un batch qui fait le travail et sauvegarde chaque morceau sous un nom différent, par exemple geoXX.html.

    Ensuite, tu ouvres geogebra. Et depuis geogebra, tu ouvre ton morceau geo01.html. Tu peux ensuite le sauvegarder en *.ggb.

    Cordialement, Pierre
  • Bonsoir,

    (tu) et merci pour toutes vos animations du centre des triangles équilatéraux inscrits dans un carré.

    Quelques prolongations éventuelles: je ne suis pas à la maison et n'ai pas l'énoncé du problème sous les yeux, mais on demandait également (et sans animation) la longueur du côté du petit carré lieu de G...et aussi l'aire du plus grand et du plus petit triangle équilatéral inscrit dans le carré.

    chephip, content que tu aies ajouté cette animation en exercice sur ton site.

    Pour le problème initial, pour quelles valeurs de $\dfrac{\ell}{L}$ est-il donc possible d'inscrire un triangle équilatéral dans un rectangle de largeur $\ell$ et de longueur $L$ ?

    Amicalement.
  • Bonjour,

    Retrouvé :)"Dans le cas d'un carré de côté , quel est le lieu décrit par le centre des triangles équilatéraux inscrits dans ce carré. C'est la dernière question d'un problème portant sur ce sujet."

    Eh oui, c'est la dernière question du problème Capes interne 1992 actuellement indisponible sur la page MégaMaths: http://megamaths.perso.neuf.fr/annci.html

    Amicalement.
  • Bonjour,

    Juste une petite remarque.

    Un problème un peu semblable a été abordé ici
    http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?8,359901,page=1
    cf. construction 2.

    Sincèrement

    Promeneur
  • Bonjour, 

    megamaths: le sujet de du Capes 1992 se trouve ici https://megamaths.fr/annales/capesinterne1992comp2e.pdf

    Cordialement, Pierre
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