Une curieuse relation

Bonjour,

1. ABC       un triangle,

2. (O), (I)    les cercles circonscrit,inscrit

3. X             le point d'intersection de la médiatrice de [AI] avec [AO].

Question :  (AB + AC)/BC – XA/XO = 1.


Sincèrement

Jean-Louis




Réponses

  • bonjour,
    je pense que je ne dispose pas de tous les outils nécessaires pour aborder cet exercice dans toute sa généralité. Aussi, je me suis contenté d'examiner un cas très particulier. Dans $\mathbb{C}=\R^2$, soit $A=0, B=6i$ et $C=8i$. On a alors $I$, le centre du cercle inscrit qui est le point $I=2+2i$; $O$ le centre du cercle circonscrit qui est le point $O=4+3i$. Des calculs faciles fournissent alors $X=\frac87+\frac67 i$. D'où $XA=\frac{10}{7}$ et $XO=\frac{25}{7}$. On vérifie alors qu'effectivement, au moins pour ce cas particulier, la relation proposée est vraie.
    N'y a-t-il pas moyen ensuite en déformant ce triangle particulier, de démontrer la relation dans toute sa généralité  ?
    Cordialement,
    Stéphane
  • Bonjour
    À faire en coordonnées barycentriques
     
  • jelobreuil
    Modifié (August 2022)
    Bonjour, Jean-Louis, bonjour à tous
    Voici une figure reprenant l'énoncé, pour commencer ... On peut aussi écrire cette relation sous la forme (AB+AC)/BC = AO/XO = R/XO, où R symbolise le rayon du cercle circonscrit.
    Bien cordialement, JLB



  • Rescassol
    Modifié (August 2022)
    Bonjour,
    Voilà en barycentriques.
    % Jean-Louis Ayme - 12 Août 2022 - Une curieuse relation
    
    clc, clear all, close all
    
    syms a b c real % Longueurs des côtés du triangle ABC
    
    Sa=(b^2+c^2-a^2)/2; Sb=(c^2+a^2-b^2)/2; Sc=(a^2+b^2-c^2)/2;
    
    %-----------------------------------------------------------------------
    
    A=[1; 0; 0]; % Sommets du triangle ABC
    B=[0; 1; 0];
    C=[0; 0; 1];
    
    O=[a^2*Sa; b^2*Sb; c^2*Sc]; % Centre du cercle circonscrit 
    I=[a; b; c]; % Centre du cercle inscrit
    
    MedAI=MediatriceBary(A,I,a,b,c); % Médiatrice de [AI]
    MedAI=SimplifieBary(MedAI) % On trouve [b*c, -c*(a + c), -b*(a + b)]
    
    AO=SimplifieBary(Wedge(A,O)); % Droite (AO)
    % On trouve AO=[0, -c^2*(a^2 + b^2 - c^2), b^2*(a^2 - b^2 + c^2)]
    
    % Point d'intersection X de la médiatrice de [AI] et (AO)
    X=SimplifieBary(Wedge(MedAI,AO)); 
    % X=[-a*(a^2*b+a^2*c+2*a*b*c-b^3+b^2*c+b*c^2-c^3); -b^2*(a^2-b^2+c^2); -c^2*(a^2+b^2-c^2)]
     
    % Carrés de distances XA^2 et XO^2
    XA2=Distance2(X,A,a,b,c); XO2=Distance2(X,O,a,b,c);
    
    Rapport2=Factor(XA2/XO2) % Carré du rapport XA/XO
    
    % On trouve Rapport2=(b - a + c)^2/a^2 ce qui répond à la question
    Cordialement,
    Rescassol
  • Bonjour à tous
    Je m'attendais plutôt de ta part à un déluge de complexes mais tu préfères couper l'herbe sous les pieds de Bouzar
    Sur ma figure, les triangles isocèles $AXI$ et $AOJ$ sont homothétiques et par suite $XI\parallel OJ$.
    On applique l'axiome de Thalès pour récolter:
    $$\dfrac {OX}{OA}=\dfrac{JI}{JA}=\dfrac{JB}{JA}$$
    On évalue ce dernier rapport en appliquant la loi des sinus.
    Es-elle encore enseignée?
    Je n'en sais rien et je m'en fiche un peu!
    Il y a sans doute moyen de se passer de la trigo
     mais je n'ai pas trop réfléchi!
    Je suis déjà bien heureux d'avoir trouvé cette solution plus ou moins géométrique!
    Amicalement
    pappus
  • Bonsoir,

    Bah, il faut bien laisser à Bouzar l'occasion de faire un peu de complexes  :D.

    Cordialement,
    Rescassol

  • Merci Rescassol
    j’ai trouvé comment terminer géométriquement.
    Il suffit d’appliquer le théorème de Ptolémée au quadrilatère cyclique $ABJC$:
    $$JB.AC+JC.AB=JA.BC$$
    Amicalement 
    pappus
  • Bonjour pappus et à tous,

    c'est la bonne démarche en ce qui concerne la figure qui conduit au résultat (parallélisme et le rapport JA/JAI donne le premier terme)...

    Amitiés
    Jean-Louis
  • Jean-Louis Ayme
    Modifié (August 2022)
    Bonjour,
    Sincèrement
    Jean-Louis
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