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Problème de lieu géométrique


terminaleProblème de lieu géométrique

#msg2855099 Posté le 31-01-10 à 14:43
Posté par ProfilArks Arks

Bonjour
J'ai un gros problème sur cet exercice
On a :
(AB,AD)=/2
C1 cercle de centre B passant par A
C2 cercle de centre D passant par A
M point quelconque de C1, la perpendiculaire en C à (CM) coupe C2 en N.
OBJECTIF : Trouver le lieu L du milieu I de [MN]
1)On admet que NCM est rectangle et isocèle.
Trouver une similitude directe qui associe I au point M.
2)On prouve alors que NCM est rectangle et isocele, on utilise donc la rotation r de centre C et d'angle -/2 :
a) Image de C1 par r?
b) Image de (CM) par r ?
c) Déduire r(M) et la nature de CMN.
3)En utilisant la transformation de la question 1, démontrez que L est le cercle circonscrit au carré ABCD.

Alors j'ai fait une figure (attaché),
1.Je ne vois pas trop , Selon moi une similitude de centre C et d'angle /2 ?
Mais comment la prouver ?
2.1) C2
2)(CN)
3)Donc M intersection de deux lignes (CM) et C1, Or N dans l'intersection de deux lignes images, Donc r(M)=N, soit r rotation de centre C et d'angle -/2  et CMN triangle rectangle isocele.
C'est cela non ?
3. Aucune idée !

Merci grandement pour votre aide !

re : Problème de lieu géométrique#msg2855267 Posté le 31-01-10 à 15:21
Posté par Profilcailloux cailloux Correcteur

Bonjour,

Tu as inversé C_1 et C_2 sur ta figure.

Du coup r est la rotation de centre C et d' angle \frac{\pi}{2}

1) La similitude directe s de centre C de rapport \frac{1}{\sqrt{2}} et d' angle \frac{\pi}{4} transforme M en I:

On a bien CI=\frac{1}{\sqrt{2}}CM et (\vec{CM},\vec{CI})=\frac{\pi}{4}\,\,[2\pi]

2)a) r(C_1)=C_2

2)b) r[(CM)]=(CN)

2)c) r(M)=N et MCN est rectangle isocèle en C

3) Le lieu de I est l' image du mieu de M par s soit s(C_1)

C' est donc un cercle.

Son centre est s(D)=O centre du carré.

De plus s(C)=C donc le lieu de I est le cercle circonscrit au carré ABCD

re : Problème de lieu géométrique#msg2855422 Posté le 31-01-10 à 16:03
Posté par ProfilArks Arks

Bonjour Cailloux ,
J'ai effectivement inversé C1 de C2, veuillez m'excuser
Je ne comprends pas quelques points parmis ce que vous dites,
Comment trouvez vous le rapport 1/2, Je vois que le rapport est bien CI.CM = k , mais comment avez vous fait pour trouver ce k ? (=1/2)
Aussi, pour la question 3, je n'ai pas très bien compris,
Citation :
Le lieu de I est l' image du mieu de M par s soit s(C1)

C' est donc un cercle.

Son centre est s(D)=O centre du carré.

C'est peut être déja très explicite mais je ne comprend pas vraiment. Y aurait t'il moyen d'élaborer un peu cela ?

Merci cailloux
re : Problème de lieu géométrique#msg2855551 Posté le 31-01-10 à 16:30
Posté par Profilcailloux cailloux Correcteur

Voyons le triangle MCN rectangle isocèle en C et I le mileu de [MN]

Le triangle MCN est la "moitié" d' un carré (complète le: carré CMEN) et I est son centre.

Si bien que CI est une demi diagonale de ce carré.

et CI=\frac{\sqrt{2}}{2}CM=\frac{1}{\sqrt{2}}CM

Pour le reste, l' image d' un cercle par une similitude directe est un cercle dont le centre est l' image du centre de cercle de départ par cette similitude.

et l' image de D par s est le centre du carré ABCD

(il y a des angles de \frac{\pi}{4} partout...)

Citation :
J'ai effectivement inversé C1 de C2


Oui et moi j' ai dessiné un carré ABCD indirect alors qu' il doit être direct.

La rotation r précédente est d' angle -\frac{\pi}{2}; le reste est bon.

re : Problème de lieu géométrique#msg2855582 Posté le 31-01-10 à 16:39
Posté par ProfilArks Arks

Merci beaucoup cailloux ! J'ai tout compris !
re : Problème de lieu géométrique#msg2855613 Posté le 31-01-10 à 16:47
Posté par Profilcailloux cailloux Correcteur

De rien Arks
re : Problème de lieu géométrique#msg2937265 Posté le 17-03-10 à 16:12
Posté par ProfilIris19 Iris19

Bonjour,

J'ai le même exercice à faire, et j'ai réussi à tout faire sauf la question 3 (dernière question), nous demandant de démontrer que L est le cercle circonscrit au carré ABCD.
J'ai bien sûr lu ce qu'a écrit cailloux, mais rien à faire, je ne comprends pas. S'il y avait donc quelqu'un pour m'expliquer ce petit détail, ce serait très sympa.

Merci d'avance !
re : Problème de lieu géométrique#msg2938032 Posté le 17-03-10 à 21:21
Posté par Profilcailloux cailloux Correcteur

Bonjour,

Un dessin (avec ABCD carré direct):



La similitude s est de centre C de rapport \frac{1}{\sqrt{2}} et d' angle -\frac{\pi}{4}

Le lieu de I est l' image de C_1 par s

C' est donc le cercle de centre s(B)=O et de rayon \frac{AB}{\sqrt{2}}=OA qui est le cercle circonscrit au carré ABCD

re : Problème de lieu géométrique#msg2938946 Posté le 18-03-10 à 18:13
Posté par ProfilIris19 Iris19

Tout d'abord merci de la réponse cailloux !

Le problème est que je ne comprends pas pourquoi le lieu de I est un cercle... Et pourquoi ce serait l'image de C1 par s et pas autre chose ?
re : Problème de lieu géométrique#msg2939040 Posté le 18-03-10 à 18:38
Posté par Profilcailloux cailloux Correcteur

Un résultat à connaître:

L' image d' un cercle de centre C et de rayon r par une similitude de rapport k est le cercle de centre C'=s(C) et de rayon kr

re : Problème de lieu géométrique#msg2939063 Posté le 18-03-10 à 18:47
Posté par ProfilIris19 Iris19

En effet, je suis d'accord, seulement : qu'est-ce qui nous prouve que le lieu de I est un cercle ? Il aurait pu être un carré par exemple..
re : Problème de lieu géométrique#msg2939070 Posté le 18-03-10 à 18:49
Posté par ProfilIris19 Iris19

Ou bien est-ce qu'il s'agirait seulement d'admettre que c'est un cercle et de prouver que ce dernier est circonscrit au carré ABCD ?
re : Problème de lieu géométrique#msg2939137 Posté le 18-03-10 à 19:12
Posté par Profilcailloux cailloux Correcteur

On a montré que I=s(M) avec s similitude directe de centre C de rapport \frac{1}{\sqrt{2}} et d' angle -\frac{\pi}{4}

Or M\in(C_1) donc quand M décrit (C_1), I=s(M) décrit l' image du cercle (C_1) par s

Et cette image est le cercle circonscrit au carré ABCD

re : Problème de lieu géométrique#msg2939181 Posté le 18-03-10 à 19:26
Posté par ProfilIris19 Iris19

D'accord, j'ai compris ! Merci beaucoup cailloux !

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