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Triangle obtusangle avec un carré

Posté par
Imod
28-08-22 à 17:41

Un peu de géométrie élémentaire pour changer des calculs

Il est facile de découper un carré en trois par deux coupes droites et de réaliser un triangle rectangle avec les morceaux :

Triangle obtusangle avec un carré

Est-il possible d'obtenir ainsi un triangle obtusangle ?

Imod

Posté par
verdurin
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 09:18

Salut Imod.

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Posté par
Imod
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 10:32

Bravo Verdurin , nous avons la même chose

Je n'ai pas réussi à trouver d'assemblage en triangle acutangle ni même en triangle rectangle non isocèle , je ne sais pas si c'est possible .

Imod

Posté par
verdurin
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 10:52

Pour un triangle rectangle non isocèle

Triangle obtusangle avec un carré

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 10:58

Bonjour,
Est-ce accepté avec une seule coupe ?
Si oui, voici un triangle rectangle non isocèle :

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Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 11:01

Même idée que verdurin
C'est vrai qu'on peut couper n'importe où puis recoller si on exige deux coupes...

@verdurin,
Veux-tu que je blanke tes figures ?

Posté par
Imod
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 11:32

Ok pour le simple triangle rectangle , pour l'acutangle c'est une autre paire de manches

Imod

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 11:49

Pas si paire de manches que ça :

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Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 11:58

Et si on ne le veut pas isocèle :

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Posté par
Imod
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 12:12

Bon , la boucle est bouclée , bravo à tous les deux

Imod

Je ne propose pas équilatéral

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 12:14

Chiche

Posté par
ty59847
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 13:10

Bonjour,
Nouveau défi, facile pour des champions comme vous : avec une seule coupe, transformer un carré en pentagone.

Posté par
verdurin
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 13:44

Salut ty59847.
Facile :

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Posté par
Imod
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 16:00

On peut même le faire avec des déplacements directs :

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Et pour répondre à une question précédente de Sylvieg , si on peut faire en deux coupes , on peut faire en trois .

Imod

Posté par
ty59847
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 16:41

Oui, j'aurais du limiter à 'déplacement direct', le papier est un papier imprimé sur le recto, et on s'interdit de retourner la feuille.

Posté par
ty59847
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 16:55

Quand on transforme un carré en triangle, dans toutes les propositions que j'ai vues, le périmètre augmente.
Quand on transforme un carré en pentagone, le périmètre augmente aussi.
J'espère que j'ai bien vu.
On peut trouver ça paradoxal.

Peut être que c'est l'aspect 'polygone régulier' qui minimise le périmètre ? C'est très probable.

Et donc, conjecture, quand on transforme un polygone régulier en polygone irrégulier, et avec une seule coupe, peu importe si le nouveau polygone a un côté de plus ou de moins que le polygone régulier de départ, on aurait systématiquement un périmètre plus long ?

Vous avez 4 heures pour me faire une dissertations sur le sujet

On se limitera aux déplacements directs.

Posté par
dpi
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 17:03

Bonjour,
J'ai manqué  l'affaire...
On peut même découper un carré en "quelques " coupes pour faire
un bel hexagone régulier .

Posté par
Imod
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 17:54

@ ty59847 : je suppose que tu te limites aux polygones réguliers convexes sinon c'est clairement faux

Dans le cas convexe c'est plus délicat , en tout cas avec une coupe et deux côtés de plus on peut au moins égaler le périmètre :

Triangle obtusangle avec un carré
Imod

Posté par
verdurin
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 18:01

Une première remarque :
Si on considère deux polygones non étoilés ( pour ne pas avoir de problème avec la définition de l'aire ) quelconques, il existe un découpage par coupes droites qui permet de passer de l'un à l'autre en utilisant uniquement des déplacements ( isométries positives, comme on disait de mon temps ).
Il en découle qu'on ne considère que les polygones réguliers convexes.

Ensuite si on coupe un tel polygone par une droite on obtient deux morceaux dont le plus grand côté est le segment porté par la droite de coupe.
Ce qui suffit pour conclure.

Posté par
verdurin
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 18:10

Je viens de voir le message d'Imod.

Posté par
Imod
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 18:42

D'un autre côté une seule coupe et un seul côté de différence c'est plutôt contraignant . Je ne parle pas des quatre heures allouées ( comme si on n'avait que ça à faire ) .

Imod

Posté par
ty59847
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 18:55

Oui, partons d'un polygone régulier convexe, évidemment.

lmod,
Le schema que tu proposes fait passer d'un carré à un hexagone, et non un pentagone.
Effectivement, des opérations qui font passer d'un carré à un pentagone, avec une seule coupe, et une isométrie positive, il ne doit pas y avoir des dizaines de solutions ! C'est très contraignant.
J'ai l'impression que ce problème va me trotter dans la tête pendant une bonne partie de la soirée.

Verdurin, je n'ai pas compris ton argument.

Posté par
verdurin
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 19:34

Je précise :
on va recoller le morceau coupé.
Comment le faire ?
Soit on élimine le côté le plus long et le périmètre ne change pas, soit le périmètre augmente.
Il peut ne pas changer même si le nombre de côtés augmente de 1.
Par exemple

Triangle obtusangle avec un carré

Posté par
ty59847
re : Triangle obtusangle avec un carré 29-08-22 à 22:36

Visiblement, je n'ai pas assez réfléchi. Merci pour m'avoir ouvert les yeux

Posté par
dpi
re : Triangle obtusangle avec un carré 30-08-22 à 09:27

Bonjour,
Pour répondre à l'observation de ty59847 :
Si on observe plusieurs polygones réguliers d'aire 100 par exemple
on voit que le rapport aire/périmètre augmente avec le nombre de cotés:
triangle équilatéral   2.193
carré                                  2.5
pentagone                      2.623
hexagone                         2.686
heptagone                      2.723
octogone                         2.747

Posté par
Imod
re : Triangle obtusangle avec un carré 30-08-22 à 10:07

Oui , c'est assez connu et la limite \frac AP=\frac 5{\sqrt{\pi}}\approx 2,821.

Imod

Posté par
Imod
re : Triangle obtusangle avec un carré 30-08-22 à 10:24

Sur la figure de Verdurin j'ai du mal à comprendre comment le périmètre peut être conservé avec un côté en plus ( le polygone de départ étant un polygone régulier convexe ) .

Imod

Posté par
verdurin
re : Triangle obtusangle avec un carré 31-08-22 à 11:06

Salut Imod.
Un dessin peut-être plus clair.
Le triangle de départ est équilatéral et les points déterminant la coupe sont les milieux des côtés.
Triangle obtusangle avec un carré
En supposant que le coté du grand triangle est 2 il est facile de voir que le périmètre des deux figures est 6.

Posté par
Imod
re : Triangle obtusangle avec un carré 31-08-22 à 12:02

D'accord , d'ailleurs c'est le seul cas où le périmètre conservé .

Imod



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