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Niveau Reprise d'études
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Constructions à la règle et au compas

Posté par Profil Ramanujan 31-10-18 à 19:21

Bonsoir,

On se place dans un plan euclidien P muni d'un repère orthonormé que l'on identifie avec le plan complexe \C0 On construit les points de P à l'aide d'une règle non graduée et d'un compas de la façon suivante :
- au départ seuls les points du repère sont construits.
- à chaque étape on peut : construire le cercle de centre A et de rayon BC si A,B,C sont des points déjà construits.
Y a pas une coquille ici ? On peut construire tout cercle à l'aide de de 3 points non ? Par exemple le cercle de centre A et de rayon AB non ?

On obtient ainsi de nouveaux points, intersections des cercles et des droites qui ont été construits. Ces points pourront être utilisés aux étapes suivantes. Les droites, cercles et points ainsi obtenus sont dits constructibles à la règle et au compas.

Avant de mettre où je bloque dans le problème , j'aimerais en savoir plus sur le passage en gras car je n'est pas compris.

Posté par
carpediem
re : Constructions à la règle et au compas 31-10-18 à 19:26

salut

c'est du niveau collège et de la compréhension de texte !!!


tout triangle (non aplati bien sur) possède un cercle circonscrit !!!

tout le pb est de le construire à  la règle et au compas ... (ce qui est évidemment possible par définition de son centre)

mais ce n'est pas de cela dont on te parle ici : on te parle de tracer (construire) le cercle de centre A et de rayon BC où B et C sont deux autres points donnés !!

et évidemment c'est possible puisque le compas permet d'obtenir la distance BC

Posté par
lafol Moderateur
re : Constructions à la règle et au compas 31-10-18 à 21:28

Bonjour
par ailleurs, on ne dit pas "je n'est pas", mais "je ne suis pas" ....

Posté par
luzak
re : Constructions à la règle et au compas 01-11-18 à 08:34

Enfin, disons "je n'ai pas compris" (Y avait un "compris" dans sa phrase, lafol !).

@Ramanujan : tu devrais "apprendre à lire les énoncés". Celui dont tu parles définit, de manière précise, ce que veut dire "construire". Ce n'est plus le verbe que tu trouves dans un "Larousse" quelconque.

Posté par
lafol Moderateur
re : Constructions à la règle et au compas 01-11-18 à 09:08

C'était un petit clin d'œil au côté "Caliméro" de notre ami

Posté par
luzak
re : Constructions à la règle et au compas 01-11-18 à 11:21

Merci lafol !
Mon inculture au grand jour !

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 01-11-18 à 15:37

Salut à tous ! Désolé pour la faute horrible d'orthographe. Je voulais savoir si ce que j'ai fait est juste.

1/ On suppose que A et B sont deux points distincts constructibles à la règle et au compas. Montrer que la médiatrice de [AB] et le milieu de [AB] sont constructibles à la règle et au compas.
2/ On suppose que A, B, C sont constructibles à la règle et au compas avec A \ne B Montrer que la droite perpendiculaire à (AB) passant par C est constructible à la règle et au compas.

J'ai construit les figures ci-dessous.

3/ On suppose que A, B, C trois points constructibles à la règle et au compas, avec A \ne B. Montrer que la droite parallèle à (AB) passant par C est constructible à la règle et au compas.


Pour la 3 je dirais soit (d) la perpendiculaire à (AB) passant par C. Elle est constructible d'après la question précédente. Ici est le point où j'hésite :

Je veux tracer le cercle de centre C mais je me dis de quel rayon ? AB ? CB ? CA ? Les 3 marchent ?
Comme ça après j'aurais ce cercle qui coupe la droite (d) en D et E et C est le milieu de [DE] il appartient donc à la médiatrice de [DE] qui est constructible d'après la question 1.

Constructions à la règle et au compas

Posté par
lafol Moderateur
re : Constructions à la règle et au compas 01-11-18 à 15:42

apprends donc à lire ! il n'est pas demandé de construire quoi que ce soit !

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 01-11-18 à 16:00

Si (Dans toutes les questions, on attend à la fois la représentation d'une construction à la règle et au compas en laissant apparaître les traits de construction et la rédaction d'un programme de construction pour tel qu'il figurerait comme trace écrite dans le cahier des élèves).

Donc pour la 3/ je peux dire de tracer le cercle de centre C et de rayon AB ou CA ou CB ça change rien ?
Après on a les 2 points qui intersectent la droite (d) D et E, et on trace le cercle de centre D et de rayon DE et le cercle de centre E et de même rayon et les points d'intersection I et J de ces cercles permettent de tracer la médiatrice.

Posté par
lafol Moderateur
re : Constructions à la règle et au compas 01-11-18 à 16:05

et la rédaction des programmes de construction, elle est où ?

Posté par
carpediem
re : Constructions à la règle et au compas 01-11-18 à 16:10

il est triste de ne pas nous mettre un lien pour avoir l'énoncé dans sa totalité et nue meilleurs compréhension de ce qui est demandé !!! (même si tu dois de toute façon écrire l'énoncé sur le site ...

Congruence

Posté par
luzak
re : Constructions à la règle et au compas 01-11-18 à 18:31

Dans tous tes tracés il faut établir l'existence des points d'intersection !

Pour le 3) : tu n'as jamais entendu parler de parallélogramme ?
Il me semble que l'intersection (existence ? choix à préciser) du cercle de centre B, rayon AC et celui de centre C, rayon AB devrait convenir !

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 01-11-18 à 19:19

Ce que j'ai fait :

1/ Tracer le cercle C_1 de centre A et de rayon AB
Tracer le cercle C_2 de centre B et de rayon AB
Les 2 cercles C_1 et C_2 se coupent en I et J
Tracer la droite (IJ) c'est médiatrice du segment [AB]
Placer le milieu de [AB] intersection entre les droites (AB) et (IJ)

2/ Tracer le cercle C de centre C et de rayon AC
Le cercle C coupe la droite (AB) en 2 points A et D.
Comme CA=CD la perpendiculaire à (AB) passant par C est la médiatrice du segment [AD]. On la trace en utilisant la méthode vue en 1.
Tracer la médiatrice du segment [AD]

3/ J'ai fait le tracé

Constructions à la règle et au compas

Posté par
lafol Moderateur
re : Constructions à la règle et au compas 01-11-18 à 19:48

luzak @ 01-11-2018 à 18:31

Dans tous tes tracés il faut établir l'existence des points d'intersection !

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 01-11-18 à 21:01

J'ai pas compris le fait d'établir les points d'intersection.

Posté par
lafol Moderateur
re : Constructions à la règle et au compas 01-11-18 à 21:11

établir l'existence des points d'intersection
faut vraiment que tu passes chez un ophtalmo !

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 01-11-18 à 21:12

C'est pas ce que j'ai fait dans mon raisonnement pour les questions 1 et 2 ?

Posté par
lafol Moderateur
re : Constructions à la règle et au compas 01-11-18 à 21:20

tu n'as jamais expliqué pourquoi les intersections existaient vraiment

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 05:01

Je vois pas comment je pourrais expliquer l'existence des points d'intersection.

Pour la 4/
Soient D et D' deux droites constructibles à la règle et au compas, sécantes en A. Montrer que les bissectrices de ces deux droites sont constructibles à la règle et au compas.

D est constructible elle contient un point I constructible différent de A.
Construire le cercle (C) de centre A et de rayon AI.
On place les points I et J intersection de (C) avec (D).
On place les points I' et J' intersection de (C') avec (D').
Tracer les segments II' et JJ'. On a construit les triangles AII' et AJJ' isocèles en A.
Tracer la médiatrice du segment II' c'est la bissectrice issue de A.
Tracer la médiatrice du segment JJ' c'est la bissectrice issue de A.

Constructions à la règle et au compas

Posté par
luzak
re : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 07:25

Citation :
Je vois pas comment je pourrais expliquer l'existence des points d'intersection.

Compare ton usine à gaz du 3. et ce qui suit :
Si A,B,C alignés, rien à faire.

Sinon on a les inégalités strictes |AB-AC|<CB<AB+AC donc les cercles de centre C, rayon AB et centre B, rayon AC ont exactement deux points communs symétriques par rapport à la ligne des centres.

Un de ces points au moins est, pour raison d'isométrie, image de C dansla symétrie de centre S milieu de AC.
Il est clair que le "bon point D" est celui qui n'est pas dans le même demi-plan que A par rappport à la ligne des centres.
La droite passant par C,D est solution.

Constructions à la règle et au compas

Posté par
luzak
re : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 07:34

Où est l'autre bissectrice ?

Il ne t'es pas venu à l'esprit, au lieu d'invoquer des médiatrices sans intérêt, que la droite voulue passe par 4 points parfaitement identifiables et par A de sorte que deux arcs de cercle auraient suffi (parmi les 5 points il y en a trois inutiles ce qui fait une figure illisible) pour définir l'une des bissectrices.

L'autre est encore dans les limbes...

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 07:43

luzak @ 02-11-2018 à 07:34

Où est l'autre bissectrice ?

Il ne t'es pas venu à l'esprit, au lieu d'invoquer des médiatrices sans intérêt, que la droite voulue passe par 4 points parfaitement identifiables et par A de sorte que deux arcs de cercle auraient suffi (parmi les 5 points il y en a trois inutiles ce qui fait une figure illisible) pour définir l'une des bissectrices.

L'autre est encore dans les limbes...


Bah les 2 bissectrices issues de A sont confondues elles sont en bleu sur la figure... Les médiatrices sont pas sans intérêt on a démontré qu'une médiatrice est constructible à la question 1.

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 07:48

luzak @ 02-11-2018 à 07:25

Citation :
Je vois pas comment je pourrais expliquer l'existence des points d'intersection.

Compare ton usine à gaz du 3. et ce qui suit :
Si A,B,C alignés, rien à faire.

Sinon on a les inégalités strictes |AB-AC|<CB<AB+AC donc les cercles de centre C, rayon AB et centre B, rayon AC ont exactement deux points communs symétriques par rapport à la ligne des centres.

Un de ces points au moins est, pour raison d'isométrie, image de C dansla symétrie de centre S milieu de AC.
Il est clair que le "bon point D" est celui qui n'est pas dans le même demi-plan que A par rappport à la ligne des centres.
La droite passant par C,D est solution.

Constructions à la règle et au compas


C'est une usine à gaz mais c'est simple.

Votre méthode je comprends rien Vous utilisez des propriétés que j'ai jamais vu.

Posté par
luzak
re : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 09:22

Ta dernière remarque, je vais oublier sinon je risque de dire des choses désagréables.

Mais impossible de laisser passer ça :

Citation :

Bah les 2 bissectrices issues de A sont confondues elles sont en bleu sur la figure... Les médiatrices sont pas sans intérêt on a démontré qu'une médiatrice est constructible à la question 1.

Un angle de droites a deux droites bissectrices, axes des symétries envoyant l'une des droites sur l'autre.
Et ces droites ne sont pas confondues : un peu de révision des notions de collège me semblent indiquée !

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 13:37

Concernant les angles opposés par le sommet, les bissectrices ne peuvent pas être confondues c'est vrai, une bissectrice est une demi droite

Par contre pour votre autre méthode que j'ai pas comprise, c'est quoi la notion utilisée ? C'est au programme de collège/lycée ? Pour que j'aille réviser ça.

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 13:49

Y a plus simple Luzak et ça correspond à votre construction.

AMPO est un parallélogramme car il est non croisé et a ses côtés opposés de même longueur : AM=OP et AO=MP donc les droites (AO) et MP sont parallèles.
  
Je sais pas d'où sort votre condition avec les longueur.

Constructions à la règle et au compas

Posté par
lafol Moderateur
re : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 14:04

Je crains que tu n'aies toujours pas saisi que deux cercles peuvent n'avoir aucun point d'intersection... Et que du coup tu n'aies aucune idée d'à quelle condition ils en ont un, ou deux....
Je me répète mais tu ferais bien de maîtriser les maths de collège, avant de te frotter à des énoncés de CAPES

Posté par
luzak
re : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 15:06

Pas la peine de sortir un "il y a plus simple..." et prétendre ne pas avoir fourni une "usine à gaz" non justifiée.
Pourquoi avoir changé de notations ? Qui sont M,P,O ? Tu as trouvé un dessin dans une pochette surprise et te sens incapable de renommer les points en fonction de ton énoncé ?

Les longueurs que j'utilise sont celles, avec les notations de l'énoncé, que ton dessin utilise. Les inégalités sont les inégalités triangulaires classiques d'existence d'un triangle ayant les longueurs imposées des côtés. Ces mêmes inégalités démontrent que les cercles ont deux points communs !
La notion de "non croisé" demande une démonstration à moins que tu n'utilises l'axiome "Je vois donc c'est bon !"
Pourquoi le deuxième point d'intersection des cercles n'est-il pas acceptable ? Et ne réponds pas "croisé" sans démonstration !


.................................
Dire que les bissectrices sont des demi-droites c'est une ânerie de plus : je répète qu'il y a deux droites bissectrices qui sont les axes de symétrie de la figure formée par deux droites sécantes.

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 15:23

Donc la condition |AB-AC|<CB<AB+AC est vue au collège ?

Même au lycée j'ai jamais entendu parler de ça. J'arrive même pas à visualiser |AB-AC| sur le dessin

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 15:32

Le deuxième point n'est pas acceptable car si je l'appelle I, la droite (CI) est sécante avec (AB) donc elle peut pas être parallèle.

Pour les bissectrices, je comprends pas, j'ai tracé les droites bissectrices, elles sont confondues.

Posté par
luzak
re : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 15:42

Citation :

Même au lycée j'ai jamais entendu parler de ça. J'arrive même pas à visualiser |AB-AC| sur le dessin

Bref tu ne connais pas l'inégalité triangulaire : pour avoir fait une MPSI, c'est inquiétant !
..................................................
Citation :
Le deuxième point n'est pas acceptable...

Toujours "Je vois donc ..." : pourquoi les droites sont-elles sécantes ?
......................................................
Citation :
j'ai tracé les droites bissectrices

Non tu n'as pas tracé les droites bissectrices : tu en as tracé une, il en manque une autre !

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 16:23

Ah j'ai compris pour les bissectrices ! J'avais pas du tout pensé à l'autre angle.

Je ne sais pas montrer qu'elles sont sécantes les droites (CE) et (AB) je n'ai aucune longueur, je peux pas utiliser Thalès.

Je connais l'inégalité triangulaire mais en MPSI on faisait pas de géométrie, je sais pas l'appliquer sur de la géométrie.
J'ai fait la figure mais je comprends toujours pas où se trouve le |AB-AC|

Pour l'autre c'est logique : CB < CA + AB ça c'est OK

Constructions à la règle et au compas

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 16:50

En fait si je vois : AB- AC = AI

Mais je capte pas pourquoi on doit avoir AI < BC

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 18:11

Pour la condition j'ai compris en fait en refaisant un dessin mais droit :

Si CB =|AC-AB| alors les cercles sont tangents et C_1 est à l'intérieur de C_2

Si  CB = AC+AB les cercles sont tangents en un point et sont à l'opposé l'un de l'autre.

Donc pour avoir 2 points d'intersection il faut : |AC-AB| < CB < AC+AB

Par contre pourriez vous m'aider pour montrer que la droite est sécante en I ?

Posté par
luzak
re : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 18:22

Ton "il faut" n'est pas à sa place !
On a "telle condition" donc les cercles ont deux points d'intersection.

......................................
La solution éliminant  le "mauvais point" je l'ai donnée à 07:25 mais tu as décidé "comprends pas" sans vouloir réfléchir. Alors réfléchis à ce que j'ai proposé et tu verras que c'est une manière (peut-être sophistiquée) plus intéressante pour arriver au résultat.
Indication : tu t'es obnubilé sur "côtés opposé égaux" et tu coinces sur le "quadrilatère croisé" (je n'ai aucune idée pour sortir de ce piège!). Avec la symétrie tu as un parallélogramme et il n'y a rien à discuter!

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 19:17

|AB-AC|<CB<AB+AC

Donc : -CB < AB - AC < CB

On a toujours : AB < AC + CB

Et AC < AB + BC

Donc ça marche toujours si les points A, B et C ne sont pas alignés.

Par contre j'ai pas compris la justification suivante :

Un de ces points au moins est, pour raison d'isométrie, image de C dansla symétrie de centre S milieu de AC.
Il est clair que le "bon point D" est celui qui n'est pas dans le même demi-plan que A par rappport à la ligne des centres.
La droite passant par C,D est solution.

Posté par
luzak
re : Constructions à la règle et au compas 02-11-18 à 23:11

Par définition du milieu, B est symétrique de C par rapport à S.
Si A' est symétrique de A par rapport à S alors
CA'=BA,\;BA'=CA donc A' est sur les cercles indiqués.
A,A' sont de part et d'autre de S donc dans des demi-plans différents de frontière BC.

La définition de parallélogramme par diagonales se coupant en leur milieu est plus facile à manipuler .

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 03-11-18 à 17:56

Oui c'est plus simple avec le parallélogramme.

J'ai compris le raisonnement mais vous avez pas construit le point S milieu de [BC] à la règle et au compas ?

Posté par
luzak
re : Constructions à la règle et au compas 03-11-18 à 23:15

Aucun besoin de construire le point S puisque je ne me sers pas de ce point pour construire D !
S sert de support au raisonnement. Es-tu capable de comprendre la différence ?

Il y a des jours où on se demande si tu essaies de
1. comprendre les indications
2. faire la part de travail qui te revient

Posté par Profil Ramanujanre : Constructions à la règle et au compas 09-11-18 à 03:18

Ah je vois.

Bah mon cerveau est bizarre, pour la résolution d'une question je comprends une méthode la plus intuitive et la plus simple mais souvent les autres méthodes ça passe pas.

Sinon j'ai réussi à finir le sujet, pas de question difficile, et ça m'a fait réviser la géométrie de collège et les nombres complexes.



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