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Niveau seconde
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Montrer que des points sont alignés

Posté par
PEZZIGATO
21-07-19 à 14:11

Salut, je dois prouver que si deux cercles se touchent en un seul point alors le centre du premier cercle, le point d'intersection des deux cercles, et le centre du deuxième cercle sont alignés.
Je n'arrive à rien pour l'instant, merci de bien vouloir m'aider.

Voici une figure pour éclaircir mes propos :

Montrer que des points sont alignés

Posté par
carpediem
re : Montrer que des points sont alignés 21-07-19 à 14:14

salut

on parle (et on dit) de cercles tangents !!!

que vaut AB + BC ?
que vaut AC ?
conclusion ?

Posté par
PEZZIGATO
re : Montrer que des points sont alignés 21-07-19 à 14:36

Au temps pour moi, les deux cercles sont donc tangents.
AB+BC = rayon du cercle 1 + rayon du cercle 2
je ne peux rien dire de AC puisque je suis censé montrer qu'ils sont alignés je ne vois pas comment exprimer la longueur AC.

Posté par
carpediem
re : Montrer que des points sont alignés 21-07-19 à 15:41

appelle r et R le rayon du petit et grand cercle ...

maintenant ça dépend de ce que tu connais

Posté par
PEZZIGATO
re : Montrer que des points sont alignés 21-07-19 à 15:54

On ne connait rien dans l'énoncé, on sait juste que les deux cercles sont tangents, je sèche complètement ...

Posté par
carpediem
re : Montrer que des points sont alignés 21-07-19 à 16:31

ce que tu sais toi ... par ton parcours ...

Posté par
PEZZIGATO
re : Montrer que des points sont alignés 21-07-19 à 17:11

Excuses moi mais je ne vois pas de quoi tu parles

Posté par
PEZZIGATO
re : Montrer que des points sont alignés 21-07-19 à 17:19

J'ai eu l'idée d'exploiter le fait que le plus court chemin est une droite mais je ne vois pas comment prouver que r+R et les plus court chemin entre les deux centres des cercles.

Posté par
veleda
re : Montrer que des points sont alignés 22-07-19 à 00:05

bonsoir pezzigato

si tu   sais que les cercles  sont  tangents  en B  ils ont en B la  même   tangente BT

donc  

    BA  est perpendiculaire à BT  en B
    BC...........................................................;
donc A,B,C  ................................................





  

Posté par
PEZZIGATO
re : Montrer que des points sont alignés 22-07-19 à 00:16

On a BC qui est perpendiculaire à BT en B donc on a deux angles voisin de 90 degrès ce qui fait au total 180 degrès et une ligne droite, on en déduit que A B et C sont alignés
C'est ca ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Montrer que des points sont alignés 22-07-19 à 07:05

Bonjour,
Tout dépend de la définition de 2 cercles tangents...
Dans le premier message, on a "deux cercles se touchent en un seul point". pas de tangente commune donc.

Je pense que l'on peut démontrer que le point B est sur la droite (AC) en utilisant le symétrique B' de B par rapport à l'axe (AC) .
On a B'=B car B' est aussi sur les deux cercles.

Posté par
veleda
re : Montrer que des points sont alignés 22-07-19 à 15:39

bnjour Silveg
oui c'est mieux,à l'origine le texte  ne parlait qte d'un seul  point commun c'est c arpediem qui l'a un peu modifié
c'est pour  cela que j'ai écrit  "si  tu sais  que les cercles  sont  tangents"

Posté par
carpediem
re : Montrer que des points sont alignés 22-07-19 à 15:48

Sylvieg @ 22-07-2019 à 07:05

Bonjour,
Tout dépend de la définition de 2 cercles tangents...
Dans le premier message, on a "deux cercles se touchent en un seul point". pas de tangente commune donc.
j'aimerais bien voir deux cercles qui se touchent en un seul point et n'ayant pas une tangente commune ...

et j'ai modifié le texte pour utiliser un langage mathématique ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Montrer que des points sont alignés 22-07-19 à 16:06

D'accord, moi non plus je n'en ai jamais vu
Mais il faut se mettre d'accord au départ sur les propriétés que l'on peut utiliser.
Deux cercles qui ont un unique point commun ont une tangente commune et une seule.
Mais c'est une propriété. Peut-on l'utiliser ?
A mon avis, pour la démontrer, on passe par les points alignés. Je crains un serpent qui se mord la queue.
Mais je peux me tromper !

Posté par
veleda
re : Montrer que des points sont alignés 22-07-19 à 16:55

on peut dire
si le point commun n'était pas sur la droite des centres axe de symétrie de la figure il y aurait par symétrie un second point commun   comme il n'y en a qu'un...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Montrer que des points sont alignés 22-07-19 à 17:01

Bonjour veleda,
Oui, voir mon message de 7h05.

Il est vrai que l'expression "se touchent en un seul point" utilisée par PEZZIGATO dans son 1er message est ambiguë.

Posté par
veleda
re : Montrer que des points sont alignés 22-07-19 à 17:03

Sylvieg

je n'avais pas vu qu,de   tu avais répondu à peu prés la même chose ma vue baisse chaque jour

Posté par
carpediem
re : Montrer que des points sont alignés 22-07-19 à 17:04

Sylvieg : oui c'est tout le pb ... d'où mon post de 16h31 : que sait-on exactement ?

veleda : oui j'y avais pensé aussi : travailler avec l'axe de symétrie : droite des centres ... et peut-être inégalité triangulaire ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Montrer que des points sont alignés 22-07-19 à 17:10

Pas besoin d'inégalité triangulaire. Lire mon message matinal.

Posté par
PEZZIGATO
re : Montrer que des points sont alignés 22-07-19 à 18:41

Je ne saisis pas l'idée de la symétrie vous pouvez m'expliquer plus clairement ?
Sinon l'idée que l'on m'a donnée avec la tangente est elle bonne ?

Posté par
veleda
re : Montrer que des points sont alignés 23-07-19 à 23:50

bonsoir pizzagato"
AC  la droite des    centres   est un axe de symétrie  pour la figure  formée par les deux
cercles
     donc
    si ie  poiht   ommun  aux deux cercles n'est pas sur  cette droite    son    symétrique  par rapport  à cette droite  est aussi sur chacun des cercles
les cercles auraient donc deux points  en commun
      or
     par hypothèse   ils en ont un seul
    d'où
le point  commun est  sur la droite   des centres

Posté par
PEZZIGATO
re : Montrer que des points sont alignés 24-07-19 à 11:37

Merci beaucoup !!!

Posté par
Zebulett75
re : Montrer que des points sont alignés 10-12-23 à 12:21

Pour rebondir sur la jolie proposition de symétrie de Veleda : (que connaît on des propriétés des symétries axiales en seconde ?)

Même si les démonstrations géométriques me semblent plus élégantes que celles reposant sur des équations analytiques, je pense qu'en seconde on peut comprendre que l'équation d'un cercle est du type
distance entre chaque point du cercle et le centre est constante (rayon).
Si on définit un repère avec l'axe des x sur la droite des deux centres, avec l'origine au centre du premier cercle, et pour simplifier encore, une unité de façon à ce que le premier rayon soit 1, on cherche les points d'intersections des deux cercles. ces points M (x, y) vérifient l'équation des deux cercles
(distance au centre de chaque cercle)
x^2 + y^2 = 1 et (x-xo')^2 +( y-yo')^2 =r'^2. Par choix de repère l'ordonnée du second  cercle vaut 0 aussi. donc
x^2 + y^2 = 1 et (x-xo')^2 +( y) ^2=r'^2.
En combinant on verra qu'on trouve une seule valeur de x. Et la seule façon ensuite d'avoir une seule valeur pour y est que y soit nulle (équation du type y^2=k). (La symétrie évoquée par Veleda)
C'est pas joli mais ça n'utilise aucune connaissance autre que Pythagore (distance entre 2 points) et résolution d'équation de degré 1 (trouver x) ou équation carré (trouver y)
Je me suis intéressée à ce problème. En effet, c'est un régal en maths de s'assurer qu'on démontre une chose avec les axiomes admis et rien d'autres. Je suis preneuse d'une démonstration purement géométrique n'utilisant que des outils de seconde

Salut à tous !

Posté par
Zebulett75
re : Montrer que des points sont alignés 10-12-23 à 12:23

Désolée pas vu l'éditeur mathématique pour écrire les indices et puissances...

Posté par
malou Webmaster
re : Montrer que des points sont alignés 10-12-23 à 14:48

Bonjour
Les symétries se voient au collège, donc connues en seconde
Pythagore se voit au collège et la distance dans un repère orthonormé en seconde, mais les équations de cercle se voient en 1re même si ça peut se démontrer en seconde car on aurait les outils, mais bon...

Posté par
Zebulett75
re : Montrer que des points sont alignés 10-12-23 à 16:55

Merci Malou ! Pour les symétries en collège on les définit avec quoi ? (vecteurs ?) Comment dire que si le point d'intersection entre les 2 cercles n'appartient pas à la droite des deux centres alors son symétrique par rapport à cette droite est bien également sur les 2 cercles ? Quelle propriété de collège est utilisée pour démontrer ça ? (vecteurs ? Distances conservées ? autre ?) Merci d'avance ! Valérie

Posté par
malou Webmaster
re : Montrer que des points sont alignés 10-12-23 à 17:14

Attendus de fin de 5e : (clique sur la maison)
Attendus de l'ensemble de cycle 4 :
Tout se trouve sur nos pages dédiées (voir fiches classées par niveau)
Montrer que des points sont alignés

Posté par
Zebulett75
re : Montrer que des points sont alignés 11-12-23 à 12:06

Merci Malou pour ces liens utiles. Je comprends a priori que les élèves admettent les propriétés des symétries.



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