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Challenge n°193 : arcs


1 *Challenge n°193 : arcs*

#msg567243 Posté le 25-06-06 à 18:46
Posté par Profilpuisea puisea Posteur d'énigmes

Bonjour à tous, nouvelle énigme qui m'a été suggéré par infophile (merci à lui) :

Démontrez que HC = CG.

Challenge n°193 : arcs:*:

ABCD est un rectangle.
Les arc de cercle en rouge ont pour centres les points du triangle ABD.

Bonne chance à tous.
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567248 Posté le 25-06-06 à 18:56
Posté par ProfilFractal Fractal

gagnéBonjour,

HC²=CD²+DH²              (pythagore)
HC²=CD²+ED²
HC²=CD²+AD²+EA²          (pythagore)
HC²=CD²+AD²+FA²
HC²=AD²+AB²+FA²
HC²=AD²+BF²              (pythagore)
HC²=BC²+BG²
HC²=CG²                  (pythagore)

Donc, HC=CG

Fractal
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567249 Posté le 25-06-06 à 18:59
Posté par Joelz (invité)

gagnéBonjour

Je pense qu'il faut utiliser plusieurs fois le theoreme de Pythagore (on a beaucoup de triangles rectangles ).
On a dans le triangle BCG, CG²=BC²+BG²=AD²+BG².
Or dans le triangle ABF, on a:BF²=AE²+AB² (car AE=AF)
donc CG²=AD²+AE²+AB² car BG=BF.

De plus dans le triangle EAD, on a: AE²=HD²-AD²
et dans le triangle HDc, on a: HC²=HD²+AB² (car AB=DC)
donc  HC²=HD²+AB²=AB²+AE²+AD² car AE²=HD²-AD²
d'où HC²=AB²+AE²+AD²

On en déduit donc que HC²=CG²
donc HG=CG car ce sont des longueurs

Joelz

Merci pour la JFF
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567250 Posté le 25-06-06 à 18:59
Posté par Joelz (invité)

gagnéOups c'est pas une JFF mais une énigme Merci
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567258 Posté le 25-06-06 à 19:07
Posté par Profillolo5959 lolo5959

gagnéBonjour!

CG²= BG²+BC²
   = BC²+BF²
   = BC²+BA²+AF²
   = BC²+BA²+EA²
   = BC²+CD²+EA²
   = DC²+AD²+EA²
   = DC²+ED²
   = HC²

Donc HC = CG car une distance est toujours positive

Bon, pour la justification, ben c'est du Pythagore quasi à chaque étape...

J'ai supposé que EABG et FADH étaient alignés, j'espère que c'était bien ce qu'il fallait faire pasrceque à bien y réfléchir, ça me parait trop simple pour être vrai...

lolo
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567263 Posté le 25-06-06 à 19:10
Posté par ProfilNofutur2 Nofutur2

gagnéJ'utilise essentiellement le théorème de Pythagore.
HC2=DC2+DH2 (Pythagore)
HC2=DC2+DE2 (car DE=DH)
HC2=DC2+AD2+AE2(Pythagore)
HC2=AB2+BC2+AF2 (car AB=DC, AD=BC et AE=AF).
HC2=AB2+BC2+(FB2-AB2).(Pythagore)
HC2=BC2+FB2
HC2=BC2+BG2 (car FB=BG)
HC2=GC2(Pythagore)
S'agissant de longueurs, donc de valeurs positives, j'en conclus que HC=CG
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567299 Posté le 25-06-06 à 19:49
Posté par ProfilLivia_C Livia_C

gagnéBonjour,
On sait:
AF=AE,BG=FB,DE=DH (- rayons dans le trois cercles)
et
AB=CD, AD=BC (cotés du rectangle)

On a:
CG=sqrt{BC^2+BG^2}=sqrt{BC^2+FB^2}=sqrt{BC^2+AF^2+AB^2}
HC=sqrt{CD^2+DH^2}=sqrt{CD^2+DE^2}=sqrt{CD^2+AD^2+AE^2}
DONC HC=CG
Merçi pour l'énigme.
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567300 Posté le 25-06-06 à 19:52
Posté par Profilcaylus caylus

gagnéBonjour,

Comme dirait Minkus,

merci Pythagore,
merci Pythagore,
merci Pythagore,
merci Pythagore,
merci Pythagore.

Challenge n°193 : arcs:*:
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567302 Posté le 25-06-06 à 19:54
Posté par Profilcinnamon cinnamon

gagnéSalut,

Tout d'abord, ABCD est un rectangle donc AB=CD = a et AD=BC= e.

AF et AE sont deux rayons du même cercle de centre A donc AF = AE = c.
On raisonne de même pour montrer que BF=BG=b et DE=DH = d.
  

On applique ensuite le théorème de Pythagore dans le triangle ABF, on obtient  b^2=a^2+c^2.

En ajoutant e^2 dans chaque membre, on obtient :  b^2+e^2= a^2+c^2+e^2  \red (1).


Puis d'après le théorème de Pythagore dans ADE, on a d^2=c^2+e^2.

En remplaçant c^2+e^2 par d^2 dans \red (1), on obtient b^2+e^2= a^2+d^2 \red (2)

Or d'après le théorème de Pythagore dans les triangles CDH et BCG, on a HC^2 = a^2+d^2 et CG^2 = b^2+e^2.

D'où d'après la relation \red (2), on obtient  CG^2 = HC^2.

Donc finalement 3$\blue\fbox{CG = HC}.

à+



Challenge n°193 : arcs:*:
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567316 Posté le 25-06-06 à 20:12
Posté par Profilborneo borneo

gagnéBonjour,
comme on a des arcs de cercles,
BG = BF
ED = DH
AE = AF

comme on a un rectangle,
AB = DC
AD = BC

Avec Pythagore, on a
CG² = BC² + BG²
CG² =AD² + BF²
et encore Pythagore :
CG² = AD² + AF² + AB²

Toujours Pythagore :
HC² = HD² + DC²
HC² = ED² + AB²
et encore Pythagore :
HC² = AD² + AE² + AB²
HC² = AD² + AF² + AB²

on voit donc que CG² = HC²
comme ce sont des segments (valeurs toujours positives) on peut dire que CG = HC

cqfd

Merci pour cette énigme. Infophile, on t'attend de pied ferme dans les énigmes de juillet.
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567319 Posté le 25-06-06 à 20:15
Posté par Profilborneo borneo

gagnéJe vous poste l'image

Challenge n°193 : arcs:*:
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567328 Posté le 25-06-06 à 20:47
Posté par Profilmanpower manpower

gagnéBonsoir,

très joli exercice (je le met de côté Merci Kévin).

Les segments colorés par une même couleur sont de même longueur car ce sont des rayons des différents cercles
(\rm \magenta en magenta: cercle de centre A de rayons AE=AF,
\rm \yellow en jaune: cercle de centre B de rayons BF=BG
et \rm \green en vert: cercle de centre C de rayons DE=DH).
L'image laisse alors apparaître le patron d'une pyramide à base rectangulaire ABCD de sommet S (E,F,B,H étant confondus en S).
En effet,
DE=DH donc H et E sont confondus en S
AE=AF donc E et F sont confondus en S
BF=BG donc F et G sont confondus en S
Ainsi H=E=F=G d'où G=H i.e. G et H sont confondus en S, ce qui permet de conclure que l'arête CS=CG=CH et l'égalité demandée.

Merci pour l'énigme puisea et merci également à infophile.

Challenge n°193 : arcs:*:
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567329 Posté le 25-06-06 à 20:47
Posté par Profilevariste evariste

gagnéCG2=BC2+BG2
BG=BF
BF2=FA2+AB2
donc
CG2=BC2+FA2+AB2
EA=FA et AD=BC et AB=DC
donc
CG2=AD2+EA2+DC2
AD2+EA2=ED2
ED=DH
donc
CG2=ED2+DC2=HC2
donc CG=HC
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567339 Posté le 25-06-06 à 21:17
Posté par Profilgeo3 geo3

gagnéBonjour
AB = CD = a ; AD = BC = b ; AE = AF = µ
1)FAB est rectangle en A + Pythagore => BF² = a² + µ² = BG²
  CBG ................ B ........... => GC² = a² + b² + µ²  (1)
*
2)EAD ................ A ........... => DE² = b² + µ²
  HDC ................ D ........... => HC² = a² + b² + µ²  (2)
*
(1) et (2) => HC = GC
A+
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567344 Posté le 25-06-06 à 21:39
Posté par Profilplumemeteore plumemeteore

gagnéSoient x la longueur AB du rectangle ABCD, y sa largeur AD et z le segment AE.

Triangle rectangle AED : ED² = y²+z²; DH² = ED² = y²+z²
Triangle rectange DHC : HC² = DH²+x² = x²+y²+z²

Triangle rectangle AFB : AF = AE = z; FB² = x²+z² -> BG² = FB² = x²+z²
Triangle rectangle BGC : CG² = BG²+y² = x²+z²+y²

x²+z²+y² = HC² = CG²; HC = CG

On peut s'en rendre compte graphiquement :
Replions le triangle ADE perpendiculairement et au-dessus du plan du rectangle. Rabattons DCH de sorte que H coïncide avec E (possible car DH = DE et DE est maintenant perpendiculaire à DC). Imaginons le parallépipède dont la base est ABCD et E le sommet de la base opposée correspondant à A. DH (DE) est une diagonale de la face de gauche et CH (CE) est une grande diagonale.
Replions le triangle ABF perpendiculairement et au-dessus du rectangle. F coïncidera ave H et E. Rabattons BCG de sorte que G coïncide avec F (possible car BG = BF et BF et maintenant perpendiculaire à BC) BF (BG) est une diagonale de la face arrière et CG (CF) est la même grande diagonale que CH (CE).
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567345 Posté le 25-06-06 à 22:00
Posté par chanty (invité)

gagnéSalut à tous!

HC² = DH² + DC²
    = DE² + DC² car DE = DH
Or : DE² = AD² + EA² et DC = AB
Donc :
HC² = AD² + EA² + AB²
Or : EA = AF
Donc :
HC² = AD² + AF² + AB²
    = BC² + BF² car AD = BC et AF² + AB² = BF²
    = BC² + BG² car BF = BG
    = CG²
D'où : HC = CG

Merci pour l'énigme.
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567354 Posté le 25-06-06 à 22:32
Posté par smitilotfi (invité)

gagnéGrâce à phytagore dans le triangle rectangle CGB.
CG²=BC²+FB².
FB²=AB²+AF².
donc:CG²=BC²+AB²+AF².
EA²=AF².
CG²=BC²+AB²+EA².
EA²=ED²-AD².
CG²=BC²+AB²ED²-AD².
ABCD est un rectangle: AD²=BC².
CG²=AB²+ED².
ED²=DH². donc CG²=AB²+DH².
DH²=HC²-DC².
CG²=AB²+HC²-DC².
DC²=AB².
FINALEMENT CG²=HC².
EN FIN :
CG=HC.
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567366 Posté le 25-06-06 à 23:21
Posté par Profilpiepalm piepalm

gagnéEn appliquant le théorème de Pythagore plusieurs fois
CG^2=BC^2+BG^2=BC^2+BF^2=BC^2+AB^2+AF^2
CH^2=CD^2+DH^2=CD^2+DE^2=CD^2+AD^2+AE^2
et comme AD=BC , AB=CD et AE=AF, CG=CH
cqfd
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567379 Posté le 26-06-06 à 00:13
Posté par Torpedo (invité)

gagnéBonsoir,

On peut le démontrer comme suit. On écrit la relation de pythagore pour chacun des triangles rectangles, ainsi que les égalités déduites des trois arcs de cercles.  Je note L et l respectivement la longueur et la largeur du rectangle ABCD :

HC2 = HD2 + L2
HD2 = ED2
ED2 = EA2 + l2
EA2 = AF2
AF2 = FB2 - L2
FB2 = BG2
BG2 = CG2 - l2

En sommant les 7 égalités ci-dessus, les termes L2 et l2 s'éliminent, ainsi que tous les termes en italique. Reste HC2 = CG2, d'où HC = CG. CQFD.

Intuitivement, en se plaçant dans un espace à 3D la figure AFBGCHDE est le patron d'une pyramide ayant pour base le rectangle ABCD. Les points E, F, G et H se rejoignent à son sommet.

A++
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567391 Posté le 26-06-06 à 07:59
Posté par ProfilJustin Justin

gagnéNous avons :

HC2
= DH2 + DC2 (Pythagore)
= DH2 + AB2 (Rectangle)
= DH2 - FA2 + FB2 (Pythagore)
= ED2 - EA2 + FB2 (Arcs de centres A et D)
= AD2 + FB2 (Pythagore)
= BC2 + BG2 (Rectangle + arc de centre B)
= CG2

Donc HC=CG.

Justin
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567399 Posté le 26-06-06 à 08:33
Posté par Profilkiko21 kiko21

gagnéBonjour,

(HC)² = (DH)² + (DC)²              pythagore HDC triangle rectangle en D
(HC)² = (DE)² + (DC)²              cercle de centre D passant par H et E
(HC)² = (DA)² + (AE)² + (DC)²  pythagore DAE triangle rectangle en A
(HC)² = (CB)² + (AE)² + (AB)²  rectangle ABCD où DA=CB et DC=AB
(HC)² = (CB)² + (AF)² + (AB)²  cercle de centre A passant par E et F
(HC)² = (CB)² + (BF)²              pythagore BAF triangle rectangle en A
(HC)² = (CB)² + (BG)²             cercle de centre B passant par F et G
(HC)² = (CG)²                         pythagore CBG triangle rectangle en B
d'où HC = CG
cqfd

Merci et à bientôt, KiKo21.
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567425 Posté le 26-06-06 à 11:07
Posté par Profilcohlar cohlar

gagnéBonjour, à l'aide du théorème de pythagore, on a les relations suivantes :
HC²=DH²+DC² et CG²=BC²+BG²

Grâce à l'arc de cercle, on peut écrire BG=BF, soit BG²=BF² et ABCD étant un rectangle, on a BC=AD, soit BC²=AD².

On en déduit que CG²=AD²+BF², puis que CG²=AD²+AF²+AB² car BF²=AF²+AB².

On a (pour les même raisons que précédemment) AB=DC, soit AB²=DC² et AF=AE, soit AF²=AE² donc CG²=AD²+AE²+DC².

Il est clair que AD²+AE²=DE² et que DE=DH, soit DE²=DH² donc AD²+AE²=DH². On peut donc en déduire que CG²=DH²+DC², d'où CG²=HC², c'est-à-dire HC = CG. cqfd

Merci pour l'énigme ^^
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567433 Posté le 26-06-06 à 11:23
Posté par Profilpisur2 pisur2

gagnéCG² = BG² + AD² = BF² + AD²
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567435 Posté le 26-06-06 à 11:26
Posté par Profilpisur2 pisur2

gagnéerreur de manipulation...
CG² = BG² + AD² = BF² + AD²
          or AD² = ED² - EA² = DH² - AF²
     donc CG² = BF² + DH² - AF²

CH² = DH² + AB²
          or AB² = BF² - AF²
     donc CH² = DH² + BF² - AF²

Donc CG² = CH²
Donc CG = CH
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567451 Posté le 26-06-06 à 12:09
Posté par nobody (invité)

Notre ami Pythagore justifie qu'on puisse écrire :
DE^2=DA^2+AE^2 et FB^2=FA^2+AB^2.
On peut réécrire ces relations sous la forme :
DH^2=BC^2+AF^2 et GB^2=FA^2+CD^2.
On en déduit que : DH^2-BC^2=GB^2-CD^2 donc que CD^2+DH^2=GB^2+BC^2.
Là encore, Pythagore nous délivre, en affirmant que cela implique :
CH^2=GC^2, càd que CH=GC
Le compte est bon !
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567461 Posté le 26-06-06 à 12:46
Posté par Profilgloubi gloubi

gagnéBonjour,

On a les relations suivantes:

AD²+AE² = DE²  (1)
DH²+DC² = CH²  (2)
DH=DE, donc (2) devient:
DE²+DC² = CH² (3)
et d'après (1): AD²+AE²+CD² = CH²  (3)
AB²+AF² = BF²  (4)
AF=AE, donc (4) peut s'écrire:
AB²+AE² = BF²  (5)
BC²+BG² = CG²  (6)
BG=BF, donc (6) devient:
BC²+BF² = CG²
et d'après (5): BC²+AB²+AE² = CG²  (7)
Comme AD=BC et CD=AB, (7) devient AD²+CD²+AE² = CG²  (8)

En comparant (3) et (_) on a CH² = CG², d'où HC = CG, CQFD.

A+,
gloubi
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567513 Posté le 26-06-06 à 16:40
Posté par ProfilTitane12 Titane12

gagnéOn utilise le théorème de Pytagore et le fait que les rayons d'un même cercle ont tous même longueur.

HC^2=HD^2+DC^2=HD^2+AB^2
or HE=DE
HC^2=DE^2+AB^2=AD^2+AE^2+AB^2
HC^2=AF^2+AD^2+AB^2
or AF^2=BF^2-AB^2=BG^2-AB^2
donc HC^2=BG^2+AD^2=BG^2+BC^2=CG^2
cqfd
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567537 Posté le 26-06-06 à 17:51
Posté par savoie (invité)

gagnéBonjour,

Voici ma proposition, en utilisant le théorème de Pythagore :

HC² = DH² + DC²
= DE² + AB²
= DA² + AE² + AB²
= BC² + AF² + AB²
= BC² + FB²
= BC² + BG²
= CG²

Donc HC² = CG²
Soit HC = CG

Merci pour cette énigme.
arc#msg567572 Posté le 26-06-06 à 19:34
Posté par ProfilEn difficulté En difficulté

gagnéla figure et ses indications nous permettent de montrer que :
ED^2 = AD^2 + AE^2 =) DH^2 = AD^2 + EA^2 =) DH^2 = BC^2 + FA^2.
De même, DC^2 = FB^2 - FA^2 =) DC^2 = GB^2 - FA^2.
=) DH^2 + DC^2 = GB^2 + BC^2.
=) HC = GC

re : Challenge n°193 : arcs*#msg567718 Posté le 26-06-06 à 23:21
Posté par prof2 (invité)

gagnéBonjour,
-Dans le triangle HCD rectangle en D, d'après le théorème de Pythagore on a: HC²=HD²+DC² et comme HD= ED et DC= AB, alors: HC²= ED²+AB² (1).
- Dans le triangle AED rectangle en A, d'après le théorème de Pythagore ED²=AE²+AD²  (2)
- Dans le triangle ABF rectangle en A, d'après le théorème de Pythagore BF²=AF²+AB², d'où AB²=BF²-AF²  (3)
- En remplaçant dans (1) les égalités (2) et (3) on obtient: HC²=AE²+AD²+BF²-AF² et comme AE=AF, alors HC²=AD²+BF²  (4) et comme  AD= BC et BF=BG, en remplaçant dans  (4) on obtient: HC²= BC²+ BG² (5).
- Dans le triangle BCG rectangle en B, d'après le théorème de Pythagore: BC²+ BG²= CG², en remplaçant dans (5) on obtient: HC²= CG², d'où HC= CG (puisque HC et CG sont des réels positifs).
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567738 Posté le 27-06-06 à 00:47
Posté par ProfilJudeau Judeau

gagnéHC²
= HD² + DC² (Pythagore dans HCD)
= DE² + DC² (E et H sont sur le même cercle de centre D)
= DA² + AE² + DC² (Pythagore dans EAD)
= DA² + AF² + DC² (E et F sont sur le même cercle de centre A)
= DA² + AF² + AB² (car DC = AB dans le rectangle ABCD)
= DA² + BF² (Pythagore dans AFB)
= BC² + BF² (car DA = BC dans le rectangle ABCD)
= BC² + BG² (F et G sont sur le même cercle de centre B)
= CG² (Pythagore dans BCG)

Donc HC = CG
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567886 Posté le 27-06-06 à 16:55
Posté par Profilchaudrack chaudrack

gagnéBonjour, et merci pour l'énigme.

Analysons les deux cotes CG et HC

CG²=BC²+BG² (pythagore dans le triangle BCG)
CG²=BC²+BF² (BG=BF suite à l'arc de centre B)
CG²=BC²+(FA²+AB²) (Pythagore sur BF dans le triangle ABF)
donc on a CG²=BC²+FA²+AB².

HC²=DC²+DH² (pythagore dans le triangle HDC)
HC²=AB²+DE² (Comme ABCD rectangle, DC=AB et DH=DE suite à l'arc de centre D)
HC²=AB²+(EA²+AD²) (pythagore sur DE dans le triangle EAD)
HC²=AB²+FA²+AD² (EA=FA suite a l'arc de centre A)
HC²=AB²+FA²+BC² (Comme ABCD rectangle, AD=BC)
donc on a HC²=BC²+FA²+AB²

On en déduit que HC²=CG² donc comme il s'agit de longueurs donc de mesures positives HC=CG, cqfd

A bientôt
re : Challenge n°193 : arcs*#msg567935 Posté le 27-06-06 à 18:16
Posté par Profilpsychotic psychotic

gagnéHC² = DH² + CD²   d'après Pythagore dans CDH
GC² = BC² + BG²   d'après Pythagore dans BCG

GC² = BC² + BG²
    = BC² + BF²         dans le cercle de centre B
    = BC² + AF² + AB²   d'après Pythagore dans ABF
    = BC² + AE² + CD²   dans le cercle de centre A
    = AD² + AE² + CD²
    =    ED²    + CD²   d'après Pythagore dans ADE
    =    DH²    + CD²   dans le cercle de centre D
GC² = HC²

Donc GC = CH.
arcs#msg568134 Posté le 28-06-06 à 15:12
Posté par Profilmimi3123 mimi3123

gagnéLes droites (AB) et (BG) sont confondues, de plus les droites (AB) et (BC) sont perpendiculaires. Donc les droites (BC) et (BG) sont perpendiculaires.
D'après le théorème de Pythagore, dans le triangle BCG, on peut donc écrire l'égalité suivante :
CG[/sup]2 = BG[sup]2 + BC[/sup]2

Les segments [BG] et [FB] appartiennent au même arc, alors BG = FB donc BG[sup]
2 = FB[/sup]2
Donc CG[sup]
2 = FB[/sup]2 + BC[sup]2

Les droites (AD) et (AF) sont confondues, de plus les droites (AB) et (AD) sont perpendiculaires. Donc les droites (AB) et (AF) sont perpendiculaires.
D'après le théorème de Pythagore, dans le triangle ABF, on peut donc écrire l'égalité suivante :
FB[/sup]2 = FA[sup]2 + AB[/sup]2

Donc CG[sup]2 = AF[/sup]2 + AB[sup]2 + BC[/sup]2


Les droites (AD) et (DH) sont confondues, de plus les droites (AD) et (DC) sont perpendiculaires. Donc les droites (DH) et (DC) sont perpendiculaires.
D'après le théorème de Pythagore, dans le triangle CDH, on peut donc écrire l'égalité suivante :
CH[sup]2 = DC[/sup]2 + DH[sup]2

Les segments [DH] et [ED] appartiennent au même arc, alors DH = ED donc DH[/sup]2 = ED[sup]2
Donc CH[/sup]2 = DC[sup]2 + ED[/sup]2

Les droites (EA) et (AB) sont confondues, de plus les droites (AD) et (AB) sont perpendiculaires. Donc les droites (AD) et (EA) sont perpendiculaires.
D'après le théorème de Pythagore, dans le triangle ADE, on peut donc écrire l'égalité suivante :
ED[sup]2 = EA[/sup]2 + AD[sup]2

Donc CH[/sup]2 = DC[sup]2 + EA[/sup]2 + AD[sup]2


Les côtés opposés d'un triangle sont deux à deux de même longueur:
donc AB = DC et AB[/sup]2 = DC[sup]2
et BC = AD et BC[/sup]2 = AD[sup]2
Donc CH[/sup]2 = AB[sup]2 + EA[/sup]2 + BC[sup]2

Les segments [AF] et [EA] appartiennent au même arc, alors AF = EA donc AF[/sup]2 = EA[sup]2



Donc [i]CH[/sup]2 = AB[sup]2 + AF[/sup]2 + BC[sup]2 = CG[sup][/sup]2
Donc les droites (CH) et (CG) sont de même longueurs.
[/i]
re : Challenge n°193 : arcs*#msg568151 Posté le 28-06-06 à 15:55
Posté par Profilatomium atomium

gagnéBonjour à tous,

Voici ma réponse dans laquelle je reprends les dénominations des points, segments, etc, de la figure jointe à l'énoncé.

Nous avons (FB)=(BG) comme rayons du même cercle de centre B;
           (AE)=(AF) comme rayons du même cercle de centre A;
           (DH)=(DE) comme rayons du même cercle de centre D.

Par hypothèse (ABCD) est un rectangle:

    d'où (AD)=(BC);
         (AB)=(DC)
         les angles A,B,C,D sont droits et les triangles
         (BAF), (BAD), (DAE), (BCD), (HDC) et (CBG) sont
         rectangles.

Selon les égalités et les déductions qui précèdent, et en appliquant aux triangles rectangles le théorème de Pythagore, nous avons:

(HC)²=(HD)²+(DC)²
     =(DE)²+(AB)²
     =(AE)²+(AD)²+(AB)²
     =(AF)²+(AD)²+(AB)²
     =(FB)²-(AB)²+(AD)²+(AB)²
     =(FB)²+(AD)²

(CG)²=(BC)²+(BG)²
     =(AD)²+(FB)²
     =(AD)²+(AF)²+(AB)²
     =(AD)²+(FB)²-(AB)²+(AB)²
     =(FB)²+(AD)².

Des égalités qui précèdent, nous déduisons que:

           (HC)²= (CG)² = (FB)² + (AD)²

     d'où  (HC)²= (CG)²

     et   \red\fbox{(HC) = (CG)}.

      
re : Challenge n°193 : arcs*#msg568188 Posté le 28-06-06 à 18:10
Posté par celinenounours (invité)

gagnéBonjour,

D'après la figure, comme ABCD est un rectangle, on a :
- les triangles ABF, AEF et ADE sont rectangles en A,
- le triangle CDH est rectangle en D
- et le triangle BCG est rectangle en B
Donc, grâce à Pythagore, on a les égalités suivantes qui nous seront utiles :
- BF²=AF²+AB², DE²=AD²+AE²
- HC²=CD²+DH²
- et CG²=BC²+BG²

Par ailleurs, on a des arc de cercle qui nous permettent d'écrire que
DH=DE, AE=AF, BF=BG

Et enfin on sait que le quadrilatère ABCD est rectangle donc AB=CD et AD=BC

Ainsi on peut écrire
HC²=CD²+DH²
HC²=AB²+DE²           car AB=CD et DE=DH
HC²=AB²+AE²+AD²            car DE²=AD²+AE²
HC²=AB²+AF²+BC²            car AE=AF et AD=BC
HC²=BF²+BC²            car BF²=AF²+AB²
HC²=BG²+BC²            car BF=BG
HC²=CG²            car CG²=BC²+BG²
d'où HC=CG car ce sont des longueurs donc elles sont positives.
re : Challenge n°193 : arcs*#msg568222 Posté le 28-06-06 à 19:10
Posté par xxjuicexxx (invité)

perdutranslation: DBCH est un parallelogramme donc HDC est l'image de CBG par la translation qui transforme B en D. or, dans un translation les mesures se conservent donc HC=CG
re : Challenge n°193 : arcs*#msg568223 Posté le 28-06-06 à 19:12
Posté par ProfilSticky Sticky

gagnéBonjour,

Tout d'abord, on peut se demander si certains triangles sont rectangles... comme  BCG ou AFB.
Alors en fait, j'ai essayé de changer les arcs pour voir et l'égalité qu'on voulait démontrer n'était plus vérifiée. Donc j'ai supposé que ces triangles étaient rectangles.

D'aprés Pythagore dans DCH,
on a HC²=HD²+DC² (2)
Et dans BGC on a:
CG²=BG²+BC² (1)

Or on a aussi:
BG=BF car F et G appartienne au cercle de centre B
Et dans le triangle AFB, on a, grace à Pythagore:
BF²=AB²+AF² ,et donc par transition:
BG²=AB²+AF²

De plus BC=AD ( car ABCD est un rectangle) donc BC²=AD²

Ainsi (1) <=> CG²= AB²+AF²+AD²

Ensuite,
On a : HD=DE E et H appartienne tout deux au cercle de centre D
soit HD²=DE² et DC=AB soit DC²=AB²
Ainsi (2) <=> HC²= DE²+AB²
Or Dans le triangle AED on a, d'aprés Pythagore:
DE²=AE²+AD²

Ainsi: (2) <=> HC²= AB²+AE²+AD²

Donc:

Ainsi (1) <=> CG²= AB²+AF²+AD²
et (2) <=> HC²= AB²+AE²+AD²
Sachant que AF=AE car E et F appartiennent tout deux au cercle de centre A, on trouve bien l'égalité cherchée qui est:
HC²=CG² soit  HC=CG ( EE HC et CG > 0 )

Merci pour l'énigme
Sticky
re : Challenge n°193 : arcs*#msg568330 Posté le 28-06-06 à 22:21
Posté par Profilalpha20020 alpha20020

perduSi nous voulons nous en tenir à un niveua expérimental. Opérons une impression du fichier image. Mesurons les deux segments en question. Là, nous constatons que les deux segments ont même longueur, en l'occurence environ 5.2 cm pour l'échelle que mon imprimante à choisi. Donc si la norme de HC est égal à la norme de CG, ces deux segments ont même longeur.

re : Challenge n°193 : arcs*#msg568675 Posté le 29-06-06 à 22:09
Posté par ProfilSkops Skops

gagnéBonsoir,

3$CH^2=DH^2+DC^2

3$CG^2=BG^2+CB^2\\\\CG^2=BF^2+AD^2\\\\CG^2=AF^2+AB^2+AD^2\\\\CG^2=AE^2+DC^2+AD^2\\\\CG^2=ED^2-DA^2+DC^2+AD^2\\\\CG^2=DH^2+DC^2\\\\CG^2=CH^2\\\\CG=CH

Skops
ok#msg568683 Posté le 29-06-06 à 22:33
Posté par cinziani (invité)

gagné|DG|²=|BG|²+|BD|² --> |BG|=|FB| et |FB|²=|FA|²+|AB|² remplaçons |FB|--> |DG|²=|FA|²+|AB|²+|BD|²
|DH|²=|CH|²+|CD|² --> |CH|=|EC| et |EC|²=|EA|²+|AC|² remplaçons |EC|--> |DH|²=|EA|²+|AC|²+|CD|²
si on compare les deux dernières formules
|FA|=|EA| et |AB|=|CD| et |BD|=|AC| DONC |DG| EST BIEN EGALE A |DH|
re : Challenge n°193 : arcs*#msg569059 Posté le 01-07-06 à 10:59
Posté par Profilvince909 vince909

gagnéBonjour,

ABCD étant un rectangle, nous avons les égalités suivantes :

AB = CD
AD = BC

De plus, F, A, D et H étant alignés et ABCD étant un rectangle, nous avons FAB rectangle et A et HDC rectangle en D. On peut donc appliquer le théorème de Pythagore à ces triangles :

FB2 = FA2 + AB2
HC2 = HD2 + DC2

De même, E, A, B et G étant alignés et ABCD étant un rectangle, nous avons DAE rectangle et A et CBG rectangle en D. On peut donc appliquer le théorème de Pythagore à ces triangles :

DE2 = DA2 + AE2
CG2 = CB2 + BG2

Enfin, HD et DE étant rayons d'un même arc, HD = DE.
Pour la même raison, EA = AF et FB = BG.

Bien, munis de toutes ces relations, nous pouvons nous lancer dans le la démonstration demandée :

HC2 = HD2 + DC2
= DE2 + AB2
= DA2 + AE2 + AB2
= BC2 + AF2 + AB2
= BC2 + FB2
= BC2 + BG2 = CG2

Voilà !

Merci pour le challenge.
re : Challenge n°193 : arcs*#msg569072 Posté le 01-07-06 à 12:52
Posté par Profilpuisea puisea Posteur d'énigmes

Merci à tous de votre participation.

Vous auriez pu démontrer l'égalité en disant plus simplement que la figure était le patron d'une pyramide.

@+
re : Challenge n°193 : arcs*#msg569210 Posté le 02-07-06 à 09:13
Posté par Profilmanpower manpower

gagnéBonjour,

absolument puisea

Challenge (énigme mathématique) terminé .
Nombre de participations : 38
:)94,74 %5,26 %:(
36 2

Temps de réponse moyen : 29:20:01.

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