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Niveau seconde
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Pentagone régulier

Posté par
Jojoo
01-05-13 à 21:12

Bonjour a tous, voila j'ai un dm à rendre et je bloque.
On nous demande tout d'abord de construire un pentagone régulier (inscrit dans un cercle). Voir la photo jointe.
Ensuite on nous dit :
1. Prolonger (D2D3) et (DD4). Ces deux droites se coupent en K. Tracer [D1D3] et [D1D4].
2. On note c la dimension du côté de l'hexagone (quel hexagone ?? je n'arrive pas à déterminer où il est) et d la dimension de chaque diagonale (sans hexagone je peux pas les voir). Calculer d/c.

J'aimerai donc avoir de l'aide pour voir l'hexagone sur la figure et enfin quand on doit calculer d/c, sachant que le rayon du cercle C (le noir) est un rayon d'unité quelconque. Comment faire ??

Merci d'avoir pris le temps de me lire. En espérant que vous puissiez m'aider.

Pentagone régulier

Posté par
fm_31
re : Pentagone régulier 01-05-13 à 21:47

Bonjour,

je pense qu'il y a une petite erreur dans l'énoncé et qu'il faut remplacer hexagone par pentagone .

Pour les calculs demandés , il faut prendre  r = 1 . c'est ce qu'on appelle le rayon unité sans se soucier si c'est 1 m ,  1 cm  ,  1 mm  ,  ...

Cordialement

Posté par
Jojoo
re : Pentagone régulier 01-05-13 à 22:11

Bonjour fm_31, je me suis également dit qu'il y avait une erreur mais pourquoi prolonger (D2d3) et (DD4) si il suffit juste de calculer les côtés du pentagone qu'on a déjà avant de répondre a la question 1 ?
Après avoir fait les constructions qui correspondent à la question 1 (voir photo ci-jointe), on obtient 6 sommets mais impossible de discerner l'hexagone.
En ce qui concerne la réponse 2 merci de votre aide !

Merci pour votre réponse !

Pentagone régulier

Posté par
fm_31
re : Pentagone régulier 02-05-13 à 09:14

Ce qui est demandé , c'est le rapport  d/c . Pour cela il faut bien calculer (exprimer)  d  et  c  (en fonction de r qu'on remplacera par sa valeur  1).

Il se peut que le point  K soit utile pour ces calculs mais je n'ai pas vérifié .

Cordialement

Posté par
fm_31
re : Pentagone régulier 02-05-13 à 10:18

En effet , après avoir remarqué que les triangles   DD4D1  et  D3KD  sont semblables , tu peux écrire :

D1D4 / DD4 = (KD4 + D4D) / DD3
d/c             = (d+c) / d
                 = 1 + c/d             en multipliant les 2 membres par d/c
(d/c)2        = d/c + 1
(d/c)2 - d/c - 1 = 0    équation du second degré qu'il suffit de résoudre pour trouver  d/c =

Cordialement

Pentagone régulier

Posté par
Jojoo
re : Pentagone régulier 02-05-13 à 14:56

(d/c)² - d/c - 1 = 0
(d/c-1/2)² - 5/4 = 0
(d/c-1/2)² - (√5/2)² = 0
[ (d/c-1/2) - (√5/2) ] [ (d/c-1/2) + (√5/2) ] =0
(d/c - 1/2-√5/2) (d/c - 1/2+√5/2) =0
  
donc d/c = 1/2+√5/2  ou d/c = 1/2-√5/2
C'est ça ?

Posté par
fm_31
re : Pentagone régulier 02-05-13 à 16:26

Oui c'est bien cela . Comme   d/c   doit être  > 0 , on ne retient que la première racine soit  (1+5) / 2  (soit la valeur du nombre d'or) .

La stratégie utilisée pour trouver les racines (forme canonique) n'est peut-être pas la plus rapide .

x2 - x - 1 = 0   entraine  x = (1 (1 + 4)) / 2   soit x = (1 + 5) / 2

Cordialement

Posté par
Jojoo
re : Pentagone régulier 02-05-13 à 18:22

D'accord merci beaucoup pour votre aide ! J'ai compris le raisonnement mais je ne vois pas bien pourquoi on peut écrire D1D4 / DD4 = (KD4 + D4D) / DD3. Comment dire que les deux triangles sont semblables ?

Posté par
fm_31
re : Pentagone régulier 02-05-13 à 18:40

Il suffit de montrer qu'ils ont leurs 3 angles égaux    puis d'appliquer le théorème de Thalès .

Cordialement

Posté par
Jojoo
re : Pentagone régulier 02-05-13 à 21:01

pour le triangle DD4D1 ok ! pour le triangle KD3D, on a l'angle D, mais pas les autres. On ne peut également pas montrer que c'est un triangle isocèle ne connaissant pas les longueurs.

Posté par
fm_31
re : Pentagone régulier 02-05-13 à 21:18

Il y a plusieurs façon de démontrer l'égalité des angles . Par exemple en remarquant que le quadrilatère D1D3KD4 est un losange on en déduit l'égalité des angles et aussi le fait que les triangles sont isocèles .

Cordialement

Posté par
Jojoo
re : Pentagone régulier 02-05-13 à 21:25

Ah oui effectivement ! Un grand merci pour votre aide !



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