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Défi géométrique - Construction d'un pentagone

Posté par
Arkhnor
25-07-08 à 14:53

Bonjour !

Suite au défi de matovitch ( Où est le centre ? Viiite !), j'ai un autre défi géométrique à vous proposer.

Citation :
Etant donné un cercle (C) et son centre O, construire à l'aide du seul compas les sommets d'un pentagone régulier inscrit dans le cercle (C).

On demande une construction exacte, nécessitant le moins d'opérations élémentaires possibles.
Les opérations élémentaires sont :
C_1 : Placer la pointe du compas en un point précis.
C_2 : Placer la pointe du compas en un point quelconque d'une ligne.
C_3 : Tracer un cercle ou un arc de cercle.


Toute justification est la bienvenue.

Bonne chance !

Posté par
mikayaou
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 25-07-08 à 17:05

salut AK

on a droit à une règle, aussi ?

Posté par
Arkhnor
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 25-07-08 à 17:19

Salut mika

Non, uniquement le compas.

Posté par
kiko21
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 26-07-08 à 13:42

Bonjour,

Citation :
C2 : Placer la pointe du compas en un point quelconque d'une ligne.

Comment tracer une ligne avec un compas ??? Il faut une règle, non ?

A+, KiKo21.

Posté par
infophile
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 26-07-08 à 13:44

Il voulait écrire "cercle" je pense

Posté par
Arkhnor
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 26-07-08 à 15:42

Oups, mea culpa Je voulais bien sur écrire cercle.

Posté par
PloufPlouf06
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 27-07-08 à 11:42

Bonjour à tous,

[blank]J'ai la légère impression d'avoir mal compris les consignes parceque j'ai une solution évidente : construire une jolie rosace comme on fait en CP

Je détaille vite fait quand même : (l'écartement du compas reste constant tout le long)
1) Faire un cercle
2) Pointer un endroit du cercle et tracer un arc de cercle coupant le premier cercle deux foix
3) Faire de même aux intersections que l'on vient juste de construire
4) Répéter jusqu'à l'obtention d'une rosace qui nous donne bien les sommets d'un pentagone régulier

Défi géométrique - Construction d\'un pentagone/blank]

Posté par
PloufPlouf06
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 27-07-08 à 11:43

Rhaaa désolé d'une part pour la balise manquante, et d'autre part je ne sais pas compter jusque 5

Posté par
Arkhnor
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 27-07-08 à 11:43

Pentagone = 5 côtés

Posté par
kiko21
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 27-07-08 à 19:00

Bonjour,

Voici mon tracé tout au compas (sous autocad)

 Cliquez pour afficher


Merci et à+, KiKo21.

Posté par
kiko21
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 20-08-08 à 10:30

Posté par
Arkhnor
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 20-08-08 à 10:34

Désolé du retard, ca m'était totalement sorti de la tête.

 Cliquez pour afficher


Posté par
kiko21
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 30-08-08 à 14:43

Bonjour,

Je veux bien essayer de faire une animation (ou plusieurs si c'est trop lourd)

A+, KiKo21.

Posté par
orbitale13
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 30-08-08 à 15:48

La construction de Ptolémée fonctionne assez bien

Posté par
kiko21
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 30-08-08 à 20:12

Citation :
La construction de Ptolémée fonctionne assez bien

C'est ce que j'ai fait...sans règle !

Posté par
jver
Bravo à Kiko21 31-08-08 à 19:21

Bravo, mais je peine à suivre sa figure:

"On trace un cercle noir de centre O"

En effet, on connaît le cercle et son centre; ce n'est pas absolument obligatoire, car on sait construire le centre avec le cercle et le compas seulement. Il me semble que çà s'appelle "Construction de Napoléon" et provient de Mascheroni.

"La construction en bleu permet d'obtenir le point M, tel que OM est égale à la moitié du rayon du cercle noir"

C'est astucieux et je vous suis.

"La construction en rouge permet d'obtenir le point 1 (premier sommet du pentagone) tel que O1 est perpendiculaire à OM"

Pas de problème avec A'.
Je comprends bien comment vous construisez D ("1" est l'intersection de (C) avec OD); mais comment construire ce "1" à partir de ce qui est déjà connu (O,A,A',B,C,D). Je ne comprends donc déjà pas, dès le rouge. Le reste, pour plus tard!

Que ne vois-je pas?

Posté par
kiko21
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 31-08-08 à 23:40

Bonjour,

> jver

OD = A1 = A'1

A+, KiKo21.

Posté par
jver
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 01-09-08 à 09:05

Merci, kiko2.
Donc, on a bien A'D= racine(3) (avec R=1) et OD= racine(2).
Donc, d'accord pour le point 1

Si je vous suis bien, ce que vous cherchez ensuite est le point I, intersection de AA' avec le cercle de centre M et de rayon M1 (violet).
Si c'est bien çà, on a ensuite fini puisque (Ptolémée), on a 1I est égal au côté du pentagone.

Tout le vert est donc pour construire ce point I. (intersection d'un cercle et d'une droite définie par deux points).

Je ne comprends pas comment vous faites (J'en suis d'autant plus vexé que je dois être le seul à ne pas comprendre puisque je ne vois aucune question)

Posté par
kiko21
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 02-09-08 à 00:41

Bonsoir,

La construction verte est celle qui permet de trouver le milieu d'un arc uniquement avec un compas.
On doit trouver facilement cette construction sur le net avec geta.
Je cherche un lien...

A+, KiKo21.

Posté par
kiko21
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 02-09-08 à 00:45

...ici

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 02-09-08 à 04:36

Salut,

Il faut voir si on demande une construction exacte parce qu'il y a des construction approchée célèbre, je ne sais plus de qui

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 02-09-08 à 04:38

Citation :
Comment tracer une ligne avec un compas ??? Il faut une règle, non ?


J'voudrais pas chipoter mais pour moi kiko, un cercle est une ligne. Il y a des lignes courbes, des lignes droites et même des lignes brisées non ?

En tout cas c'est ce que je raconte à mes 6e

Posté par
jver
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 02-09-08 à 10:17

l faut voir si on demande une construction exacte parce qu'il y a des construction approchée célèbre, je ne sais plus de qui:

"... horreur d'une profonde nuit
Ma mère Jézabel ..."

Posté par
kiko21
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 02-09-08 à 13:35

Bonjour,

> minkus

Citation :
'voudrais pas chipoter mais pour moi kiko, un cercle est une ligne. Il y a des lignes courbes, des lignes droites et même des lignes brisées non ?

En tout cas c'est ce que je raconte à mes 6e

En tout cas ce n'est pas ce que je raconte à mes bts
Sous autocad, la fonction "ligne" permet le tracé de segment droit mais pas de d'arc ou de courbe...

Pour le pentagone, c'est bien une construction exacte que je propose.
Défi géométrique - Construction d\'un pentagone

> jver
J'espère avoir répondu à tes questions.
Citation :
"... horreur d'une profonde nuit
Ma mère Jézabel ..."

J'ai revu avec plaisir "Sleepy Hollow" à ce sujet !


A+, KiKo21.

Posté par
orbitale13
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 03-09-08 à 12:41

Bonjour tout le monde,

ta figure kiko21.

Juste pour conclure, il faut vérifier que la valeur de c que tu as trouvé avec ta construction est justement la longueur du côté du pentagone.


On considère alors le triangle isocèle de sommet principal O (angle \frac{2pi}{n} pour un polygone régulier à n côtés, donc ici n=5).

On applique le théorème d'Al-Kashi:

c² = 2² + 2² - 2\times2\times2cos(\frac{2pi}{5})

Et cos(\frac{2pi}{5}) = \frac{(\sqrt{5}-1)}{4}

ce qui peut se prouver avec les racines de l'équation complexe Z5-1=0

Posté par
Arkhnor
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 03-09-08 à 15:06

Bonjour !

Bravo à kiko21, sa construction est parfaite

minkus> La construction demandée était une construction exacte, mais je veux bien voir une construction approchée.

Pour cette histoire de ligne/courbe, en fait, il faudrait donner une définition exacte au mot "ligne".

Posté par
kiko21
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 04-09-08 à 12:17

Bonjour,

Merci à orbitale13 pour la démonstration de c² = 10 - 25
Merci à Arkhnor pour cette belle JFF comme je les aime (J'espère ne pas être le seul... vu le nombre de réponses !)
Merci à Minkus pour sa rigueur mathématique (Effectivement, en hydraulique ou en conduction thermique, je définis les lignes équipotentielles pour mes étudiants et c'est vrai qu'elles sont souvent coubes !)

A+, KiKo21.

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 04-09-08 à 16:19

Citation :
Pour cette histoire de ligne/courbe, en fait, il faudrait donner une définition exacte au mot "ligne".


A toi de jouer et si tu as deux minutes tu pourras dans la foulee nous gratifier d'une definition du mot "droite"

Posté par
Arkhnor
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 04-09-08 à 17:32

Pour le mot droite, je fais la distinction entre droite vectorielle et droite affine, et c'est en fait un sous-espace de dimension 1 de l'espace ambiant.

Quant à ligne, j'y réfléchis

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 05-09-08 à 00:56

Mes 6e ne vont pas comprendre

Posté par
Arkhnor
re : Défi géométrique - Construction d'un pentagone 05-09-08 à 08:53

Ah, si tu cherche une définition accessible à un niveau collège, il va falloir bidouiller.
C'est comme si l'on cherchait à définir de manière précise ce qu'est un point, ou un entier naturel.
Sans une formalisation minimum, je pense qu'on est obligé de se contenter d'une définition assez visuelle, et pas très rigoureuse.
Et ce n'est pas un mal à ce niveau, je ne suis pas un partisan des maths moderne.



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