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Dm Sangaku 4 cercle dans un grand

Posté par
Suha557
14-02-21 à 14:41

Bonjour merci d'avance pour vos réponse,
J'ai un dm mais je bloque dans l'exercice 2.

Exercice 2 Sangaku
On souhaite reproduire la figure ci-contre, avec un grand cercle mesurant 10 cm de diamètre.
Essayez, c'est moins facile que cela en a l'air…. Il va falloir faire un peu de maths pour y arriver.
Le problème est de déterminer le placement du centre des petits cercles. On munit le plan d'un repère orthonormé.
1. Donner les équations des axes de symétrie de la figure. Ils vont nous permettre de limiter notre étude au quart du plan dans lequel les coordonnées des points sont positives.
2. Soit 𝑎∈ℝ. On note 𝐴(𝑎 ;0). Par symétrie, on a donc 𝐵(0 ;𝑎).
Chercher le placement du point A revient donc à chercher la valeur de 𝑎.
a. Déterminer l'intervalle auquel appartient 𝑎.
b. Déterminer le rayon 𝑟 du petit cercle de centre A en fonction de 𝑎.
c. En déduire une équation de ce cercle en fonction de 𝑎.
3. a. On note C point de tangente entre les deux petits cercles de centre A et B.
En remarquant que C est le milieu de [AB], déterminer, en fonction de 𝑎 ses coordonnées puis calculer 𝑂𝐶2.
b. En utilisant le triangle OCA rectangle en C, donner une autre expression de 𝑂𝐶2.
En déduire que le réel 𝑎 vérifie l'équation 𝑎2−20𝑎+50=0
c. A l'aide d'un outils approprié (à préciser), déterminer la valeur exacte de 𝑎 et tracer le motif souhaité.

et la figure associer et en pièce jointe.

Dm Sangaku 4 cercle dans un grand

Posté par
Suha557
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 14:44

Tout d'abord je bloque à la 1er question fin je ne suis pas sur si c'est juste. Moi je pense que les équations sont Oy : x=0 et Ox : y=0
Mais le reste je ne sais pas quel intervalle il faut pour a.
Je vous remercie de m'aidez.
Et j'ai oublié de préciser que le DM et pour Mardi.

Posté par
hekla
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 15:08

Bonjour

Il vous manque 2 axes de symétries  les bissectrices
A et B sont symétriques par rapport à C ou par rapport à la droite (OC).
Le point A ne peut être qu'entre O et E

Posté par
Suha557
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 15:23

Donc l'intervalle de a c'est [0;5]?

Posté par
Suha557
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 15:24

Et comment on calcule le rayon r avec a ?

Posté par
hekla
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 15:28

En calculant AC   c'est-à- dire AB/2

Posté par
Suha557
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 15:37

Du coup moi j'ai calculer tout d'abord OA =3 et OB = 3 aussi et avec le théorème de pythagore AB = racine de 18 donc AC = Racine de 18 /2

Posté par
hekla
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 15:46

Non car on n'a pas dit a=3

 AB=a\sqrt{2} d'où r=\dfrac{\sqrt{2}}{2}a

Posté par
Suha557
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 15:54

Donc si on prend comme rayon r=racine 2/ 2 a donc l'équation du cercle c'est
C : (x-a)²-(y-0)²=(racine 2/ 2 a)²

Posté par
hekla
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 16:09

On peut tout aussi bien écrire  a^2/2

Posté par
Suha557
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 16:19

Du cout je ne sais pas trop comment calculer les coordonnées de C.

Posté par
hekla
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 16:27

J'ai été trop vite dans la lecture des questions
2b le rayon r du cercle de centre A  est 5-a puisque le cercle doit être tangent  au grand cercle en E  donc  r=AE

d'où question c) (x-a)^2+y^2=(5-a)^2

3 Les coordonnées de C sont les coordonnées du milieu d'un segment

Posté par
Suha557
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 16:31

Je me disais aussi merci d'avoir rectifier.

Posté par
hekla
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 16:37

On reprend à  3 a) Que proposez-vous  ?

Posté par
Suha557
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 17:02

Pour la 3.b j'ai trouver OC² = \sqrt{a²+(\sqrt{2}a)²}
  

Posté par
Suha557
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 17:02

sans la racine

Posté par
hekla
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 17:13

C\ \left(\dfrac{a}{2}~;~\dfrac{a}{2}\right)

OC^2= \left(\dfrac{a}{2}\right)^2+ \left(\dfrac{a}{2}\right)^2= \dfrac{a^2}{2}

Comment trouvez-vous 3a^2?

Posté par
Suha557
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 17:26

pourquoi vous avez additionner les coordonnée de C ?

Posté par
hekla
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 17:42

Si M a pour coordonnées (x ,y)  la distance  OM   est \sqrt{x^2+y^2}
Vous considérez le triangle rectangle OmM où m est le projeté orthogonal de M sur l'axe des abscisses  on a donc Om = x et mM=y   Le résultat est l'application du théorème de Pythagore.

C'est ce que vous avez dû voir en cours


On applique  ici donc  on a bien OC^2=\dfrac{a^2}{2}

Ou on applique mais ce n'est pas de la dentelle \text{AB}=\sqrt{(x_{\text{B}}-x_{\text{A}})^2+(y_{\text{B}}-y_{\text{A}})^2}

Posté par
Suha557
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 17:58

oui on a vu mais ça ne mes pas venu en idée.

Posté par
hekla
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 18:06

Application du théorème de Pythagore dans OCA

Posté par
hekla
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 18:31

Je ne vois pas ce que cela apporte  il vaut mieux calculer AC et dire que c'est le rayon du cercle
c'est-à-dire le même qu'à la question 2  On pourra alors trouver a
  et faire un dessin

Dm Sangaku 4 cercle dans un grand

Posté par
alicia128
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 20:17

Bonsoir, j'ai exactement le même DM,  je ne comprends pas comment avez vous fait pour la 3-a) ?

Posté par
hekla
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 20:44

Bonsoir

Coordonnées de C  coordonnées du milieu d'un segment

demi-somme des abscisses demi-somme des ordonnées

Voir 17 :42

Posté par
alicia128
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 21:22

d'accord merci bcp j'ai mieux compris

Et sinon pour la question 3-b je ne vois absolument pas pourquoi il faut faire ça ? comment est-on censé trouver cela ?
c'est ce qu'elle a fait : OC²= a²+ (V2a)²

Posté par
alicia128
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 14-02-21 à 23:10

et comment on en déduit si le réel a vérifie l'équation si on a pas sa valeur ?

Posté par
hekla
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 15-02-21 à 00:14

3 b moi non plus Je ne vois pas où il veut en venir avec cette question.  On sait que AC est le rayon du cercle.    Comme le triangle AOC est isocèle AC=OC

Mais on pouvait aussi calculer AC autrement puisque l'on connaît les coordonnées des points

  Écrivez que AC^2=r^2 c'est-à-dire que (5-a)^2=\dfrac{a^2}{2}

En développant vous obtenez bien l'équation demandée
Ensuite vous la résolvez  comme une banale équation du second degré \Delta et la suite

Posté par
alicia128
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 15-02-21 à 11:40

D'accord, merci bcp pour votre réponse

Posté par
hekla
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 15-02-21 à 12:06

a= 10-5\sqrt{2}

Il n'y avait pas besoin de toutes ces questions

Definitions de A B et C

Rayon r du cercle  de centre A et tangent au grand cercle

Coordonnées de C  et longueur AC

AC = r   et on a a

De rien

Posté par
mathafou Moderateur
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 15-02-21 à 12:30

Bonjour,

de très nombreux énoncé piétinent avec des étapes intermédiaires un peu inutiles...
un exercice ce n'est pas résoudre "comment mettre 4 cercles dans un cercle", c'est s'exercer à faire les calculs imposés par l'énoncé !

reste la toute dernière question qui ne se limite pas à exhiber une figure mais dire précisément comment on l'a construite ;
"outils approprié (à préciser)"

Posté par
hekla
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 15-02-21 à 13:55

Peut-être  mais le but d'un exercice est bien de le résoudre de la manière la plus élégante possible.
Poser deux fois la même question  ne sert strictement à rien. Si encore on aboutissait à une autre expression qui aurait alors permis d'écrire une égalité d'accord mais ce n'est pas le cas ici.

L'équation du petit cercle de centre A ne sert strictement à rien  sauf à vérifier que l'élève connaît l'équation d'un cercle.

Ayant la longueur du rayon  on construit la figure à la règle et au compas. On ne va pas faire la description style 6e

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 15-02-21 à 14:16

Bonjour,
Je suis d'accord avec hekla sur les questions qui sont sans intérêt pour l'objectif annoncé de l'exercice.

Construire A sur [OE] défini par OA = 10-52, c'est quand même pas sorcier.
Et si c'est censé être la question intéressante de l'exercice, elle devrait expliciter la demande du "comment" autrement qu'avec le verbe "tracer".

Posté par
Lisa5
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 07-03-21 à 12:35

Bonjour, je n'ai pas bien compris ce que vous avez réalisé dans la question 3.b et ainsi quelle valeur avez vous trouver pour a ?

Posté par
hekla
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 07-03-21 à 13:04

Bonjour

On vous a fait calculer les coordonnées de C vous avez pu en déduire OC^2

Comme C se trouve sur la droite d'équation y=x  Le triangle OAC est rectangle isocèle.

OC=AC   et on peut appliquer le théorème de Pythagore

On peut aussi remarquer que AC est le rayon du cercle de centre A  et tangent en E au grand cercle  donc AC=r et on a calculé r,

r=5-a  En écrivant  OC^2=\dfrac{a^2}{2}=(5-a)^2 et en développant cette dernière égalité vous obtenez bien la

relation demandée. Enfin vous résolvez cette équation comme n'importe équation du second degré


Elle est écrite 15/02 12:06

Posté par
Lisa5
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 07-03-21 à 15:06

Merci  pour votre réponse ! Je vais essayer

Posté par
Lisa5
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 07-03-21 à 18:39

Comment trouvons nous les axes de symétries des bissectrices ? Je ne comprend pas ce point

Posté par
mathafou Moderateur
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 07-03-21 à 18:56

bonjour,
avec la ponctuation et en ne confondant pas "les" et "des" :

hekla

Il vous manque 2 axes de symétries : les bissectrices

les axes de symétrie dont il est question ce sont les bissectrices elles mêmes (en rouge)
les 4 axes de symétrie de la figure :
Dm Sangaku 4 cercle dans un grand

Posté par
Lisa5
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 07-03-21 à 19:20

Ah d'accord,  merci je comprend où elles se trouvent. Mais dans la question 1 on nous demandez de donner les axes de symétrie mais je ne comprend pas comment on est censé donner les bissectrices.

Posté par
mathafou Moderateur
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 07-03-21 à 19:39

ce n'est que du vocabulaire.
et on ne te demande pas des justifications filandreuses pour prouver que si deux cercles de même rayon sont tangents, la tangente commune en leur point de contact est un axe de symétrie etc etc
mais juste leurs équations

x= 0 l'axe des ordonnées
y = 0 l'axe ds abscisses
y=x la "1ère" bissectrice
y=-x la "2ème" bissectrice

Posté par
Lisa5
re : Dm Sangaku 4 cercle dans un grand 07-03-21 à 19:42

D'accord merci beaucoup pour votre réponse.



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