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Quelle Aire ?

Posté par
Glapion Moderateur
12-09-24 à 11:37

Un petit exercice de rentrée pour se mettre en jambes.
Il faut trouver l'aire du grand demi cercle :

Quelle Aire ?

Posté par
Imod
re : Quelle Aire ? 12-09-24 à 12:19

Bonjour Glapion

Il faut regarder dans le triangle rectangle CPQ  .

 Cliquez pour afficher
Tout à fait dans l'esprit détente
Imod

Posté par
Imod
re : Quelle Aire ? 12-09-24 à 12:30

On corrigera la valeur OB que j'ai oublié de décrémenter
Imod  

Posté par
mathafou Moderateur
re : Quelle Aire ? 12-09-24 à 13:19

Bonjour,

"sans problème" hum...

pourquoi donc O = U ?
Quelle Aire ?

Posté par
candide2
re : Quelle Aire ? 12-09-24 à 14:33

Bonjour,

 Cliquez pour afficher


Quelle Aire ?

Posté par
mathafou Moderateur
re : Quelle Aire ? 12-09-24 à 15:19

ce calcul est correct !
O est inconnu et l'inconnue là dedans est OB (abscisse de B = AB/2

Posté par
Glapion Moderateur
re : Quelle Aire ? 12-09-24 à 18:00

oui bravo, 50, avec les coordonnées c'est pas mal.

une façon plus progressive et besogneuse :

Posté par
mathafou Moderateur
re : Quelle Aire ? 12-09-24 à 18:28

on finit par s'endormir ...
le calcul pas à pas et soporifique de BF est exactement celui fait pour obtenir les coordonnées de E
ensuite au lieu de résoudre une équation, on redémontre la formule bien connue
(relations métriques dans un triangle rectangle, cours de seconde d'antan)

EF² = AF.BF

Quelle Aire ?

Posté par
mathafou Moderateur
re : Quelle Aire ? 13-09-24 à 08:56

Bonjour,

J'ai trouvé intéressant les variantes où les demi cercles sont placés "au mieux", c'est à dire avec les "sommets" tous sur le pourtour
les diamètres ne sont alors pas parallèles
calculer le grand demi-cercle n'est pas une mince affaire car l'inclinaison des diamètres est aussi une inconnue.
(2 inconnues mais deux contraintes et la figure est encore unique pour des rayons donnés)

Quelle Aire ?

construire (et non pas calculer) la figure est plus facile.
dans le cas général : deux demi cercles de rayons donnés quelconques.

voir encore mieux :

Quelle Aire ?

idem (construire, résultat unique)

EDIT : on traitera ces variantes dans la nouvelle discussion créée à cet effet demi cercles dans un (demi) cercle

Posté par
dpi
re : Quelle Aire ? 13-09-24 à 10:08

Bonjour,
Je réponds à la question d'origine.

 Cliquez pour afficher

Posté par
mathafou Moderateur
re : Quelle Aire ? 13-09-24 à 10:13

edit :

Citation :
calculer le grand demi-cercle n'est pas une mince affaire
quoique, avec la bonne démarche c'est tout bon...
l' idée est de reprendre la démonstration de la propriété géométrique utilisée pour la construction
cette démonstration étant somme toute "élémentaire", on peut même se passer de l'énoncé de la propriété en question

Posté par
mathafou Moderateur
re : Quelle Aire ? 13-09-24 à 10:38

@dpi
"par symétrie" ?? c'est une illusion due aux valeurs numériques particulières
c'est faux avec d'autres valeurs.

Quelle Aire ?
il n'y a aucune symétrie qui donne AC

et d'ailleurs d'autres "coïncidences" fortuites avec ces valeurs là
(voir mon point U à 12-09-24 à 13:19 "fortuitement" U milieu de OG, uniquement pour ces valeurs là )
de plus la figure est fausse au départ

d'ailleurs la vidéo citée parGlapion dit bien quasiment dès le départ :
Caution!
the diagram may NOT
be 100% true to the scale!

Attention!
la figure peut n'être PAS 100% exacte et à l'échelle.

Posté par
dpi
re : Quelle Aire ? 13-09-24 à 11:25

Au temps pour moi !
Dans ce cas la symétrie était tellement évidente *que je ne l'ai pas démontrée.
*coïncidence.
OB=OA =R
QP =10 (démontré)-->CP=8
BC=8+4=12-->OC=2=OD
AC=OA-OC =8
AB=8+12=20
Quelle Aire ?

Posté par
mathafou Moderateur
re : Quelle Aire ? 13-09-24 à 11:27

Une "coïncidence" qui n'en est pas une
c'est à dire qu'il faut le démontrer (quels que soient les rayons)
et alors le rayon du grand demi-cercle est "instantanément" égal à la somme des deux rayons ! (toujours)

la figure peut se construire (sans aucun calcul) en construisant O comme intersection de (BC) avec la médiatrice de BE

Quelle Aire ?

à prouver : OP = EQ (c'est à dire que OPQE est un parallélogramme)

alors 'instantanément " OB = OP + PB = r1+ r2

Posté par
mathafou Moderateur
re : Quelle Aire ? 13-09-24 à 11:34

@dpi

BC=8+4=12 oui
-->OC=2=OD pas de preuve !!
(et OC = OD est pure coïncidence numérique, faux dans le cas général)

de toute façon si on savait ça il serait inutile d'aller plus loin et d'aller cherche A :
rayon = OB = BC - OC = 12 - 2 = 10 !

Posté par
dpi
re : Quelle Aire ? 13-09-24 à 17:08

Il faut  aller plus loin....car ma figure était trop juste....
BD=8  
CP=8
BC=12
Considérons le triangle rectangle *AEB   de hauteur EH=6
Nous avons aussi HC=6 donc HB=12+6=18
La similitude* des triangles EHB et AHE  permet de dire AH/EH =EH/HB =6/18 =1/3--->AH =2
Mon diamètre est donc égal à 2+18=20


*démonstration sous la torture

Posté par
mathafou Moderateur
re : Quelle Aire ? 13-09-24 à 17:57

là , c'est d'accord.

Posté par
jandri Correcteur
re : Quelle Aire ? 16-09-24 à 22:36

Bonsoir,
voici une démonstration sans calculs du fait que le rayon du grand demi-cercle est égal à la somme des rayons des deux petits demi-cercles (avec les notations de mathafou).

1) Il faut d'abord justifier que E, D et B sont alignés (sachant que Q, D et P sont alignés) :

dans le premier cercle on a \widehat{QDE}=\widehat{DEQ}=\dfrac12\widehat{DQF} et dans le second \widehat{PDB}=\widehat{PBD}=\dfrac12\widehat{DPG} donc \widehat{QDE}=\widehat{PDB}

2) FD\perp ED et GD\perp DB donc FG\perp EB

3) Si AB est le diamètre du grand demi-cercle on a AE\perp EB donc AE\parallel GF et par suite AB=EF+GB

Quelle Aire ?

Posté par
mathafou Moderateur
re : Quelle Aire ? 17-09-24 à 08:38



la similitude de centre D est la clé. pour prouver l'alignement de B,D,E et de G,D,F
justifier que le diamètre du grand cercle est la somme des diamètres est ensuite le plus rapide plutôt que de chercher d'abord le centre comme le suggérait ma figure.
mon parallélogramme n'était pas le bon

Posté par
mathafou Moderateur
re : Quelle Aire ? 18-09-24 à 11:39

pour mes variantes se reporter a demi cercles dans un (demi) cercle



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