Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau exercices
Partager :

deux points sur une hyperbole

Posté par
Sylvieg Moderateur
13-12-23 à 15:55

Bonjour,
Un exercice que m'a proposé un de mes neveux :
Dans un repère cartésien, soit H l'hyperbole d'équation y = 1/x.
A et B sont deux points de H avec xA > 0 et xB < 0.
La droite (AB) coupe l'axe des abscisses en D et l'axe des ordonnées en E.
Démontrer que BD = EA.
deux points sur une hyperbole

C'est peut-être un classique, mais je ne connaissais pas.
J'ai déjà trouvé deux démonstrations.
Je fais confiance à votre imagination pour en voir apparaître d'autres
Par ailleurs, je suis curieuse de voir si une propriété de l'hyperbole et de ses asymptotes est cachée derrière cette propriété.

Posté par
GBZM
re : deux points sur une hyperbole 13-12-23 à 16:14

Bonjour,
Ça marche aussi avec les deux points sur la même branche

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : deux points sur une hyperbole 13-12-23 à 16:43

Mais oui !

Posté par
Ulmiere
re : deux points sur une hyperbole 13-12-23 à 17:09

Démonstration manuelle:

 Cliquez pour afficher



Idée de preuve géométrique:
 Cliquez pour afficher

Posté par
larrech
re : deux points sur une hyperbole 13-12-23 à 19:29

Bonjour,

 Cliquez pour afficher

Posté par
mathafou Moderateur
re : deux points sur une hyperbole 13-12-23 à 20:00

Bonjour,

On trouvait ça dans les anciens livres de Terminale
par la preuve algébrique (= sur les équations) que AB et DE ont même milieu

Posté par
mathafou Moderateur
re : deux points sur une hyperbole 13-12-23 à 20:40

dans le repère (affine) (O, ,) l'hyperbole a pour équation xy = k

deux points sur une hyperbole

en appelant D (u; 0) et E(0; v) les coordonnées de D et E, l'équation de la droite (DE) est x/u + y/v = 1 , alias vx + uy = uv
(quels que soient les signes de u et v non nuls)

les coordonnées des points d'intersection A et B sont donc les solutions de

\left\{\begin{array}l vx + uy = uv
 \\ xy = k\end{array}\right.

les abscisses sont solutions de
vx + ku/x = uv
ou encore
vx² - uvx +ku = 0
le milieu de AB a donc pour abscisse u/2
or le milieu de DE a aussi pour abscisse u/2
donc c'est le même point (de la droite (DE))
CQFD

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : deux points sur une hyperbole 13-12-23 à 20:57

Joli !
On peut donc partir en fait de deux points E et D sur chacun des axes du repère, mais distincts del'origine.

Posté par
larrech
re : deux points sur une hyperbole 13-12-23 à 22:20

Effectivement, je retrouve dans le "Lespinard et Pernet" Géométrie de Math-Elem au chapitre "propriétés particulières à l'hyperbole" le théorème suivant:

Une hyperbole et ses asymptotes déterminent sur une sécante commune deux segments ayant même milieu.

La démonstration part de l'équation x*y=constante, puis de simples égalités de rapports permettent de conclure.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : deux points sur une hyperbole 13-12-23 à 22:52

Citation :
On peut donc partir en fait de deux points E et D sur chacun des axes du repère,
C'est mieux si la droite (ED) coupe l'hyperbole ...

Posté par
mathafou Moderateur
re : deux points sur une hyperbole 13-12-23 à 23:26

oui,
avec mes notations et k> 0, il vaut mieux que uv > 4k (sur la même branche de l'hyperbole) ou uv < 0 (sur deux branches différentes)
sinon des segments imaginaires, ce n'est pas top pour dire qu'ils sont égaux !

Posté par
lake
re : deux points sur une hyperbole 14-12-23 à 00:36

Bonsoir,
On en déduit un cas particulier plus ou moins connu :
Le segment déterminé par une tangente à une hyperbole et ses asymptotes a pour milieu le point de contact.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : deux points sur une hyperbole 14-12-23 à 10:58

Merci pour toutes vos réponses
On peut donc reformuler ainsi l'exercice :
Dans un repère cartésien, soit H l'hyperbole d'équation y = 1/x.
Soit A et B deux points distincts sur H.
La droite (AB) coupe l'axe des abscisses en D et l'axe des ordonnées en E.
Démontrer que BD = EA.

Il y a du parallélogramme aplati dans l'air avec l'histoire du milieu.
Peut se démontrer analytiquement ou avec des triangles rectangles semblables, comme sans doute évoqué par mathafou :

Citation :
La démonstration part de l'équation x*y=constante, puis de simples égalités de rapports permettent de conclure.

Posté par
mathafou Moderateur
re : deux points sur une hyperbole 14-12-23 à 11:12

rendons à César .. c'est larrech qui a dit ça.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : deux points sur une hyperbole 14-12-23 à 11:27

Posté par
larrech
re : deux points sur une hyperbole 14-12-23 à 15:13

Bonjour,

Voici, pour le fun,  une photo de la démonstration retrouvée dans mon vieux bouquin

deux points sur une hyperbole

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : deux points sur une hyperbole 14-12-23 à 16:23

Super !
Je rectifie "Peut se démontrer analytiquement ou avec des triangles rectangles semblables, comme sans doute évoqué par larrech"



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !