Bonjour, nouvelle énigme :
La figure représentée ci-contre est composée de deux demi-cercles de rayon x et d'un demi-cercle de rayon 2x. On place 4 points A, B, C, D sur le pourtour de cette figure de telle sorte que ABCD soit un carré.
Quelle est l'aire de ce carré en fonction de x ?
Bonne chance à tous !
@+
le carré est dans le cercle de rayon X est qui est dans le pourtour.
le carré a une diagonale D= 2 X
d'ou il a une cote C su carrée est telque D= rassin(2) C
la surface est S= C²
d'ou S= D²/( rassin(2))²
S= D²/ 2
S= 4X²/ 2
d'ou
S =2 X²
Bonjour !
L'aire du carré dont les sommets appartiennent au pourtour décrit vaut .
Au plaisir.
Bonjour,
Tout d'abord les points C,D,E sont alignés (condition nécessaire pour avoir des angles droits en C et D)
car un triangle est rectangle ssi il est inscrit dans un demi-cercle (de diamètre son hypoténuse).
Ensuite A est le troisième sommet du carré car la perpendiculaire à (CD) passant par D coupe le grand demi-cercle en son extrêmité A.
De même le côté [BC] a pour milieu O car ABO est inscrit dans le demi-cercle d'extrêmités O et A et O,B,C alignés.
(On pouvait également considérer une homothétie de centre E et de rapport 2).
Ainsi ABCD est un carré répondant aux conditions.
Reste à déterminer son côté c.
O étant le milieu de [BC], la simple application du théorème de Pythagore dans le triangle rectangle AOB, nous donne:
AO2=AB2+BO2 i.e. ()2=c2+(c/2)2
D'où l'on tire c=.
Finalement, son aire vaut c2=.
Merci pour l'énigme.
bonjour,
Une intéressante énigme qui mérite bien ses 3 étoiles!
Tout est sur la figure.
@+, Bon W-E à tous,
gloubi
Bonjour
Rapidement sans aprofondir toutes les figures possibles : 3.2 x²
On place les points A, B, C et D au prolongement du centre des rayons du demi-cercle, perpendiculairement et au milieu de ces 2 rayons.
x + x
2 2
=2x
2
=x
Donc chaque coté vaut x
L'aire vaut donc x²
Le coté du carré (petit coté d'un triangle rectangle inscrit dans le grand cercle dont le grand coté de l'angle droit est double du petit) vaut 2x/rac(5)
la surface du carré est donc 4x^2/5
On démontre facilement que le carré A'B'C'D' inscrit dans le demi-cercle de rayon a pour coté .
Si j'effectue une rotation de ce carré autour de O, le centre du cercle de rayon , de telle manière que A' coincide avec A (situé sur le grand diamètre), on constate que le carré précédent est conservé et que les points A, B, C et D se trouvent sur la nouvelle figure.
L'aire du carré ABCD est donc de 16x2/5
Bonjour
D'après mon dessin ; a étant le côté du carré , 2x est l'hypothénuse d'un triangle rectangle de côtés a et a/2 => 5a²/4 = 4x² =>
L'aire du carré =
A plus geo3
A priori, on ne pose aucune condition sur ce carré (taille maximale ou autre), donc il suffit de trouver un carré posé sur le contour.
On peut voir que, si on place l'origine du plan au centre de la figure, les points de coordonnées (-2x,0), (-6x/5,8x/5), (-2x/5,-4x/5) et (2x/5,4x/5) sont tous sur le tracé et forment un carré.
L'aire de ce carré est .
bonjour
je vous prie de bien voir la figure attachee
j'explique sa construction
du point A je trace la demi-droite [AB) telle que BAO63,75 degres=arctan2
je relie B à E, j'aurai un angle droit en B car [AE] diametre du grand cercle et B appartient a ce cercle
j'aurai alors le point C INTERSECTION DU DEMI CERCLE ET DE (BE)
ensuite je TRACE (AO) qui coupe l'autre demi cercle en D
j'aurai aussi un angle droit en C ([OE] diametre et C un point du demi cercle)
je trace [AD] donc aussi j'ai un angle droit en D
comme tanBAO=2-->BE/BA=2
or C milieu de [BE] car O milieu de [AE] et (OC)//(AB)
donc BC/BA=1 -->BC=BA
ABCD etant un rectangle (3 angles droits) et ayant deux cotes consecutifs egaux, il devient un carre
l'aire de ABCD=l'aire de ABE
car COE et ADO superposables
l'aire de ABE=ABxBE/2=ABx2AB/2=ABxAB=AB2
calcul de AB en fonction de x
pythagore
AE2=AB2+BE2
(4x)2=AB2+(2AB)2
16x2=5AB2
AB2=16/5 x2
d'ou
l'aire de ABCD=16/5 x2
Bonjour,
Je propose :
aire du carré = 16 x² / 5
Merci pour cette belle énigme
Bonjour,
dans le triangle rectangle ABC rectangle en C on a AB^2=AC^2+CB^2
donc x^2 = 5/4 AC^2
AC^2 = 4/5 x^2 ce qui est l'aire du carré demandé
ma réponse : aire du carré = 4/5(x2)
Pour obtenir le carré ABCD sur mon dessin, il faut :
(2y)² + y² = x² soit y² = x²/5
le carré a pour aire : 4 y² = 4x²/5
bonjour
réponse : 4x²/5
Méthode : repère en O jonction des deux 1/2 cercles de rayon x. J'ai supposé que le carré passait par O => C est en -2x;0 et on déduit simplement, dans le triangle OCD, que d=2x/V5; des droites de pentes V19 et -1/V19 permettent de placer les 3 autres points et de vérifier.
Très jolie énigme , qu'on aurait pu complexifier en demandant le carré de surface maximale, ce qui aurait demandé de vérifier qu"il n'y en avait pas d'autres...
Merci pour l'énigme,
Philoux d'un cybercafé d'Ouistreham...
bonjour à tous
Si on met le demi-cercle rouge (sur le dessin) dans le 'creu' du demi-cercle bleu, on a alors le demi-cercle de rayon 2x qui est complet.
Son aire est donc de *(2x)².
Bonjour à tous !
Considérons la figure ci-contre.
Le triangle de côté [DC] est inscrit dans un demi-cercle donc il est rectangle.
Nommons c le côté du carré ABCD, nous avons d'après Pythagore:
L'aire du carré étant égale à c²,
A+
Je n'ai pas très bien compris le sens de : « On place 4 points A, B, C, D sur le pourtour de cette figure de telle sorte que ABCD soit un carré. » Donc, comme j'avais tout de même envie de faire l'énigme j'ai fait comme ça :
Soit C le grand cercle et C1 et C2 les deux petits demi-cercles.
Soit O le centre du cercle C.
(AC) est perpendiculaire à (DB)
Le carré ABCD est composé de 4 triangles rectangles
identiques : AOB, AOD, DOC, et BOC, tous rectangle en O.
La hauteur de chacun de ces triangles est égale à : x
Leur base est également égale à : x
Avec Pythagore, je calcule le coté AB (égal à AD, CD et BC)
AB² = AO² + OB²
AB² = x² + x²
AB² = 2x²
_____
AB = (2x²)
L'aire A1 du carré ABCD est de AB²
_____
A1 = ((2x²))²
A1 = 2x² cm3
L'aire du carré ABCD est donc de A1 = 2x² cm3
Je vien de me rendre compte que j'ai fait une erreur d'innatention: je voulait mettre 2x² cm² et pas 2x² cm3!
Réponse en image:
Je nomme les cercles f(rayon 2x) et les cercles e et c de rayon x.
Je choisis ensuite un point A sur c et je pose OA=2y
Je cherche A tel que AK=y=0.5*OA.
Je trouve d'après Pythagore:
4y²+y²=4x² <=> y=
J'utilise ensuite l'homothétie de centre O(qui n'est pas sur figure mais à l'extrême gauche de la figure(je l'ai effacé maladroitement)) de rapport 2 qui transforme K (centre de f, pas très visible non plus) en C et A en D (HO;2(c)=d donc D appartient à d).
On a donc: AD=DC=OA=2y
Par une symétrie central de centre K, on transforme c en e et donc A en B.
On a AB=2y
D'après les propriétés des triangles inscrits dans des cercles et dont les hypothénuses sont les diamètres,on a un losange (AB=AD=DC=OA=2y) avec un angle de 90°:
ABCD est donc un carré.
AABCD= 4y² =
NB:On pourrait aussi généraliser le calcul de l'aire ABCD pour les cercles c et e de différents rayons tels que rc+re=rf.
Bonsoir,
Vu que la formule de l'aire du carré est côté*côté alors l'aire du carré =
x²*x²=x4
Salut,
L'aire du carré ABCD sera :
Voir ci-joint un schéma qui indique comment placer ABCD pour obtenir un carré. En se creusant la tête je pense qu'on peut démonter que c'est la seule possiiblité : pour cela il suffirait de montrer que deux des sommets du carré, au moins, sont sur le grand demi-cercle (de rayon 2x).
En effet dans ce cas, soit A et B deux points distincts sur le grand demi-cercle, et A', B' leurs symétriques par le centre O du grand cercle, ABA'B' est un rectangle. On construit les intersections des côtés du rectangle avec les deux petits demi-cercles : C et D. Si ABCD est un carré tel que AB = BC = a, cela implique que le grand côté du rectangle ABA'B, AB', est égal à 2a. Par Pythagore sur le triangle ABA' on obtient a qui est une constante dépendante de x : . Ce qui donne l'aire du carré, en fonction de x, .
Pour la construction du carré, j'ai procédé comme suit sous GeoGebra : pour une valeur x donnée j'ai calculé a. Le cercle de centre O et de rayon a/2 (en bleu sur la figure) me donne les points C et D. On tire ensuite les perpendiculaires aux extrémités du segment CD pour obtenir A et B. Toujours en utilisant la relation de Pythagore on peut montrer que le sommet A est à l'extrémité gauche du grand demi-cercle. Il est donc également l'une des extrémités du demi-cercle de rayon x situé à gauche.
A++
Amis sinologues, bonsoir...
Si on rajoute la partie “complémentaire”, on obtient la figure du Yin et du Yang qui admet un centre de symétrie : celui du grand cercle (d'équation X²+Y²=4x²).
Il suffit donc de trouver la largeur du rectangle inscriptible dans le grand cercle dont la longueur est le double de cette largeur et il existera une configuration (cf. figure) où chaque carré sera inscriptible dans chacune des deux parties.
2Y=X
Y²=4x²-X²
D'où 5X²=16x².
Donc l'aire du carré vaut X²=3,2×x.
Je viens de m'apercevoir avec horreur que j'ai oublié de remettre le carré sur le x. Mais j'espère que les correcteurs feront néanmoins preuve de mansuétude.
L'énoncé ne précise pas que si le carré ABCD est inclus dans la forme formée par les 3 demi-cercles.
Un triangle inscrit dans un demi-cercle avec pour grand côté (hypoténuse) le diamètre est un triangle rectangle.
J'en dessine un dans chaque petit demi-cercle symétriquement par rapport à X pour formé ADC.
J'obtiens B en traçant un triangle semblable dans le prolongement du petit triangle de droite.
Pour que ABCD soit un carré et non un rectangle, il faut que AD / DX = 2.
D'autre part, on sait que (AX)2 = (AD)2 + (DX)2 (Pythagore)
On trouve AD = (2/5)x et DX = (1/5)x
Pour conclure :
L'aire du carré ABCD est (4/5)x2 soit 0,8x2
Rayon, diamètre...
c'est le rayon des 2 petits demi-cercles qui est égale à x.
Donc le diamètre est 2x.
Donc l'aire de ABCD est (4/5)(2x)2 = (16/5)x2 soit 3,2x2
ENFIN!!!
Après 3 jours de dur labeur, je poste une réponse. L'aire du carré en fonction de x est f(x) = 3x² (enfin je crois).
Merci pour l'énigme,
Benoit
Aprés avoir effectué beaucoup de calculs compliqués que j'ai arrêté dés que j'ai trouvé une solution (c.a.d que je ne sais pas si c'est l'unique solution ou non)voici un schema qui permet de présenter la façon dont on doit placer le carré de tel façon que ses 4 sommets soient situés au pourtour des 3 demi-cercles.
la partie la plus compliquée du probleme est faite ensuite il sera trés facile de calculer l'aire de ce carré.
les diagonales du carré se coupent en O et perpendiculairement. alors le triangle OAb est rectangle en O. D'après le théorème de Pythagore, on peut écrire en fonction de x que
AB² = OA²+OB²
AB² = x²+x²= 2x²
en d'autres termes, nous avons exprimé l'aire du carré ABCD qui est de 2x²
Bonjour, voici ma réponse.
J'ai considéré le schéma suivant tel que la droite a pour équation Y = 2X + 4x et l'equation de cercle, qui bien sur est X² + Y² = (2x)²
(Ne pas confondre X et x!!!)
ensuite, par un système d'équation, j'en ai déduit l'abscisse et l'ordonnée du point B (le plus haut), et apres un calcul de pythagore entre les abscisses et les ordonnées de A et B (A étant le point le plus a gauche), j'en ai déduit que AB = Racine (16/5) x, soit une aire du carré de:
16/5 x²
Voila, j'espèque que ma réponse est bonne! A bientôt
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