Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Maths sup
Partager :

Géométrie plane PTSI

Posté par
HMatisse
19-10-08 à 13:07

Bonjour,

Je suis bloqué dans l'exercice suivant. J'ai noté mes idées et j'ai attaché la figure que j'ai faite. Merci de bien vouloir m'éclairer

Dans un plan rapporté à un repère orthonormé, on considère trois cercle C, C', et C'' définis par les conditions suivantes :
- C est centré en (0,1) et passe par l'origine.
- C' est tangent extérieurement à C, tangent à l'axe d'équation y=0 et centré en A d'abscisse a > 0.
- C'' est tangent extérieurement à C et C', tangent à l'axe d'équation y=0 et centré en B d'abscisse b < a.

Montrer qu'il existe une fonction phi d'expression très simple telle que b=phi(a)
Calculer les rayons de C' et C'' en fonction de a (avec une figure).

Mes idées :
Soit R, le rayon de C' et R' celui de C''

C' : (x - xA)² + (y - yA) = (x - a)² + (y - yA) = R²
C'': (x - xB)² + (y - yB) = (x - b)² + (y - yB) = R'²

A appartient à C' donc (a-a)² + (0-yA)² = (-yA)² = R² donc yA = R
B appartient à C'' donc (b-b)² + (0-yB)² = (-yB)² = R'² donc yB = R'

Soit M, le point où C est tangent avec C'.

Soit M', le point où C est tangent avec C''.

Soit M'', le point où C' est tangent avec C''.

c.f. la figure

Il faut que :
Distance (O, M) = 1 et Distance(M, A) = R

Et que :

Distance (O, M') = 1 et Distance(M', B) = R'
Distance (B, M'') = R' et Distance (A, M'') = R

Mais après je suis à court d'idée pour trouver les coordonnées complètes des points A et B. Ainsi que R et R'

On m'a dit que b=phi(a)= 2a/(a+2) mais je ne sais pas si c'est exact ni comment ils ont fait pour trouver cette relation.

Géométrie plane PTSI

Posté par
cailloux Correcteur
re : Géométrie plane PTSI 20-10-08 à 12:39

Bonjour,

Un dessin:
Géométrie plane PTSI

Dans le cas de 2 cercles tangents entre eux extérieurement avec une tangente commune (OH), il est facile de démontrer que OH^2=4r_1r_2

On a de même OH'^2=4r_1r et H'H^2=4r_2r

Et OH=OH'+H'H

Soit: \sqrt{r_1r_2}=\sqrt{r_1r}+\sqrt{r_2r}

Soit encore \frac{1}{\sqrt{r}}=\frac{1}{\sqrt{r_1}}+\frac{1}{\sqrt{r_2}}

Avec r_1=1: \frac{1}{\sqrt{r}}=1+\frac{1}{\sqrt{r_2}}

Puis avec OH^2=a^2=4r_2 et OH'^2=b^2=4r:

\frac{2}{b}=1+\frac{2}{a}

d' où b=\frac{2a}{a+2}

Posté par
Uhtameit
re : Géométrie plane PTSI 02-11-09 à 14:02

"Dans le cas de 2 cercles tangents entre eux extérieurement avec une tangente commune (OH), il est facile de démontrer que OH^2=4r_1r_2

On a de même OH'^2=4r_1r et H'H^2=4r_2r"

Je ne vois pas de quelle façon il est possible de démontrer ces formules (j'ai de longues pages de calculs qui n'aboutissent pas), j'espère avoir droit à des éclaircissements ou au moins des pistes de recherche, merci par avance

Posté par
cailloux Correcteur
re : Géométrie plane PTSI 02-11-09 à 15:14

Bonjour,

Pas besoin de beaucoup de calculs...

Un dessin:

Géométrie plane PTSI

OH^2=O'H'^2=O'A^2-AH'^2=(r_1+r_2)^2-(r_2-r_1)^2=4r_1r_2

Un peu décevant non ?

Posté par
Uhtameit
re : Géométrie plane PTSI 02-11-09 à 17:38

Je vous remercie, il est clair que vous ètes très à l'aise avec la géométrie, pour ma part je m'étais vraiment embarqué dans des calculs infernaux..

Posté par
jeanseb
re : Géométrie plane PTSI 02-11-09 à 17:53

Ce bon vieux Pythagore...

Posté par
cailloux Correcteur
re : Géométrie plane PTSI 02-11-09 à 20:00

Bonjour jeanseb,

Il y a un an, j' avais trouvé presque instantanément.

Curieusement, aujourd' hui, j' ai un peu pédalé avant que la différence des rayons ne me saute à la figure

Citation :
je m'étais vraiment embarqué dans des calculs infernaux..


Les calculs infernaux et la géométrie élémentaire ne font pas bon ménage...

Posté par
jeanseb
re : Géométrie plane PTSI 02-11-09 à 22:31

Bonjour Cailloux



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

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1674 fiches de maths

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 !