Découpage du cercle en 6 arcs égaux
Bonjour.
Mon message concerne l'exercice suivant.
On se donne :
- un cercle de rayon 1,
- $A_0, \ldots , A_6$ points du cercle, obtenus en tournant dans le sens trigonométrique et tels que $A_i A_{i+1} = 1$ pour tout $i$ appartenant à $\{0, \ldots , 5 \}$
Montrer alors que : $A_0 = A_6$
Mon idée a été de remarquer que pour tout entier $i$ compris entre 0 et 5 (compris), le triangle $0A_iA_{i+1}$ est équilatéral.
En particulier, l'angle en $O$ de ce triangle mesure 60 degrés.
Ainsi, le secteur délimité par $O$, $A_i$ et $A_{i+1}$, noté $S_i$ admet une surface égale à un sixième du disque.
D'autre part, les $S_i$ ($i$ appartenant à $\{0, \ldots , 5 \}$) sont deux à deux disjoints.
Ainsi :
- si $A_0$ est, en tournant dans le sens trigonométrique, "avant" $A_6$, alors cela contredit que $S_0$ et $S_5$ sont disjoints.
- si $A_0$ est, en tournant dans le sens trigonométrique, "après" $A_6$, alors cela contredit que le disque est la réunion des $S_i$.
Donc nécessairement, $A_0$ et $A_6$ sont confondus.
Est-ce recevable : qu'en pensez-vous ?
Quand bien même ce serait le cas, n'y aurait-il pas un autre argument (reposant sur la trigonométrie) permettant de conclure d'une manière plus convaincante ?
Je vous remercie.
Mon message concerne l'exercice suivant.
On se donne :
- un cercle de rayon 1,
- $A_0, \ldots , A_6$ points du cercle, obtenus en tournant dans le sens trigonométrique et tels que $A_i A_{i+1} = 1$ pour tout $i$ appartenant à $\{0, \ldots , 5 \}$
Montrer alors que : $A_0 = A_6$
Mon idée a été de remarquer que pour tout entier $i$ compris entre 0 et 5 (compris), le triangle $0A_iA_{i+1}$ est équilatéral.
En particulier, l'angle en $O$ de ce triangle mesure 60 degrés.
Ainsi, le secteur délimité par $O$, $A_i$ et $A_{i+1}$, noté $S_i$ admet une surface égale à un sixième du disque.
D'autre part, les $S_i$ ($i$ appartenant à $\{0, \ldots , 5 \}$) sont deux à deux disjoints.
Ainsi :
- si $A_0$ est, en tournant dans le sens trigonométrique, "avant" $A_6$, alors cela contredit que $S_0$ et $S_5$ sont disjoints.
- si $A_0$ est, en tournant dans le sens trigonométrique, "après" $A_6$, alors cela contredit que le disque est la réunion des $S_i$.
Donc nécessairement, $A_0$ et $A_6$ sont confondus.
Est-ce recevable : qu'en pensez-vous ?
Quand bien même ce serait le cas, n'y aurait-il pas un autre argument (reposant sur la trigonométrie) permettant de conclure d'une manière plus convaincante ?
Je vous remercie.
Réponses
-
Bonsoir,
$\dfrac{A_0A_1}{A_1A_2}=1\space\implies A_0=A_2$
$\dfrac{A_2A_3}{A_3A_4}=1\space\implies A_2=A_4$
$\dfrac{A_4A_5}{A_5A_6}=1\space\implies A_4=A_6$
Cordialement,
Rescassol
PS: J'ai assimilé $A_i$ à son abscisse, j'ai peut-être mal compris le problème. -
Bonsoir
Si par contre, $A_iA_{i+1}$ est une distance, alors $OA_iA_{i+1}$ est équilatéral et les affixes vérifient $\dfrac{a_{i+1}}{a_i}=\exp{\left(\dfrac{i\pi}{3}\right)}$ pour tout indice $i$, et il n'y a plus qu'à multiplier le tout.
Cordialement,
Rescassol
-
Attention, les secteurs $S_i$ ne sont pas disjoints, ils ont tous le centre du cercle en commun et un secteur donné partage un segment avec deux autres secteurs.Un argument fondé sur la trigonométrie, c'est que si $\bigl(\widehat{\overrightarrow{OA_i},\overrightarrow{OA_{i+1}}}\bigr)=\pi/3$ pour $i=0,\dots,5$, alors $\bigl(\widehat{\overrightarrow{OA_0},\overrightarrow{OA_{6}}}\bigr)=2\pi=0$ (mesures d'angles orientés de vecteurs, à $2\pi$ près donc).NB : C'est essentiellement la même chose que dit @Rescassol (considérer les arguments dans sa relation ; comme tous les $a_i$ sont de module $1$, on ne perd aucune information).
-
Merci de vos retours.
Le recours aux nombres complexes ou à la seule trigonométrie me semble plus rigoureux.
Effectivement Math Coss (je m'en suis rendu compte une fois le message envoyé), les $S_i$ ne sont pas deux à deux disjoints : ce sont les intérieurs des $S_i$ qui le sont.
Malgré tout (à cet écueil près), mon argument est-il recevable ?
Merci encore.
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