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similitudes directes

Posté par
pan43500
14-01-24 à 12:12

Bonjour, je suis novice sur votre forum, j'allais sur le site épisodiquement pour y trouver des exercices pour embêter aider mes filles collégiennes puis lycéennes en maths et j'en étais très content, mais maintenant je suis moi même confronté à un problème récalcitrant de niveau terminale C (et oui, j'ai 48 ans...), je précise que c'est par intérêt personnel que je pratique les maths, il n'y a donc aucun caractère d'urgence à ma demande, bravo pour ce que vous faites!

Utilisation de z'=a.z+b
Dans un plan orienté, une similitude directe S de centre O transforme un couple donné (A,B) de points distincts, autres que O, en un couple (A' , B').
La similitude directe \sigma_A de centre A, qui transforme B en B', transforme O en P.
La similitude directe \sigma_B de centre B, qui transforme A en A', transforme O en Q.
Démontrer que O est le milieu de [PQ].

Posté par
lake
re : similitudes directes 14-01-24 à 13:21

Bonjour,
Il faut bien commencer :

l'écriture complexe d'une similitude directe S de centre O est de la forme z'=uz :

  Si elle transforme A en A' et B en B' (différents de l'origine du repère), on a \dfrac{a'}{a}=\dfrac{b'}{b}=u

Pour \sigma_A, son écriture complexe est de la forme :

  z'-b'=v(z-b) il faut écrire ensuite que A est invariant pour obtenir v

Même chose pour \sigma_B

Posté par
pan43500
re : similitudes directes 14-01-24 à 15:23

Merci pour votre réponse rapide, je vais essayer de partir de vos pistes en écrivant une suite d'equations et voir ce que ça donne, je vous tiendrais au courant

Posté par
pan43500
re : similitudes directes 14-01-24 à 15:36

Je suppose que vous vouliez dire :
Pour \sigma_A, son écriture complexe est de la forme :

  z'-a=v(z-a) il faut écrire ensuite que A est invariant pour obtenir v

mais dans ce cas je ne comprend pas : " il faut écrire ensuite que A est invariant pour obtenir v"

Posté par
pan43500
re : similitudes directes 14-01-24 à 15:38

correction de forme:
Je suppose que vous vouliez dire :
Pour \sigma_A, son écriture complexe est de la forme :

  z'-a=v(z-a) il faut écrire ensuite que A est invariant pour obtenir v

mais dans ce cas je ne comprend pas : " il faut écrire ensuite que A est invariant pour obtenir v"

Posté par
pan43500
re : similitudes directes 14-01-24 à 15:48

oups, je m'excuse, j'avais loupé une étape implicite de votre raisonnement, vous êtes beaucoup plus fort que moi :
donc :
(L1) : z'-a=v.(z-a)
(L2) : b'-a=v.(b-a)
(L1)-(L2) : z'-b'=v(z-b)

Je n'aurais pas pensé à faire ça

Posté par
lake
re : similitudes directes 14-01-24 à 17:17

Seule ton équation L2 (avec une erreur) suffit :

  \sigma_A :\,z'-b'=v(z-b)

On écrit que a est invariant :

  a-b'=v(a-b) d'où v=\dfrac{a-b'}{a-b}

et \sigma_A\,: z'-b'=\dfrac{a-b'}{a-b}(z-b)

ou encore :

   \sigma_A\,: z'=\dfrac{a-b'}{a-b}z+\underbrace{\dfrac{ab'-ab}{a-b}}_{{\red p}}

Même chose pour \sigma_B pour obtenir q

Posté par
lake
re : similitudes directes 14-01-24 à 17:20

Citation :
Seule ton équation L2 (avec une erreur) suffit :


En fait il n' y a pas vraiment "d'erreur"

Posté par
pan43500
re : similitudes directes 14-01-24 à 17:39

Grâce à votre piste, j'ai résolu cet exercice qui m'occupait depuis trop longtemps, voici la suite :
(1) : a'/a=b'/b \Longleftrightarrow a.b'=b.a'
(2) : z'-b'=v.(z-b),
avec A invariant : a-b'=v.(a-b)\Longleftrightarrow v=\frac{a-b'}{a-b}
(3) : z'-a'=v.(z-a),
avec B invariant : b-a'=w.(b-a)\Longleftrightarrow w=\frac{b-a'}{b-a}
(4) : p-b'=v(0-b)\Longleftrightarrow p=b'-v.b
(5) : de même q=a'-w.a
puis
(2)\Longrightarrow (4)  :  p=\frac{b'.a-a.b}{a-b}
(3)\Longrightarrow (5)  :  q=\frac{a'.b-a.b}{b-a}
nous y sommes presque, avec (1) on sait que b'.a=a'.b, donc que p=-q, donc que O se trouve au milieu

PS_1: Il faut assumer que O est pris comme origine du repère, ce n'est pas dit dans l'énoncé, je trouve ça dommage
PS_2: Il est vrai que l'on peut prendre l'origine n'importe où

En tout cas merci beaucoup lake, peut être reviendrai-je vous embêter si vous êtes d'accord

Posté par
lake
re : similitudes directes 14-01-24 à 17:42

De rien pan43500, je vois que tu as tout compris
A plus tard peut-être

Posté par
pan43500
re : similitudes directes 14-01-24 à 17:43

il y a eu croisements de posts visiblement!

Posté par
lake
re : similitudes directes 14-01-24 à 17:47

Au fait :

Citation :
PS_1: Il faut assumer que O est pris comme origine du repère, ce n'est pas dit dans l'énoncé, je trouve ça dommage
PS_2: Il est vrai que l'on peut prendre l'origine n'importe où


C'est en fait moi qui ait choisi O centre de S comme origine du repère en écrivant :

Citation :
l'écriture complexe d'une similitude directe S de centre O est de la forme z'=uz :




  

Posté par
lake
re : similitudes directes 14-01-24 à 18:50

Au cas où tu repasses par ici : on peut s'affranchir des complexes en passant par des méthodes plus "géométriques" pour résoudre ton exercice.

similitudes directes
On peut montrer que les triangles AB'P et A'BQ sont directement semblables au triangle ABO
Puis que O est le milieu de [PQ]

Posté par
pan43500
re : similitudes directes 14-01-24 à 19:04

Il me faudra du temps pour le comprendre, merci de vous y être interressé

Posté par
pan43500
re : similitudes directes 14-01-24 à 19:05

Comment avez vous placé les points A',B',P & Q?

Posté par
pan43500
re : similitudes directes 14-01-24 à 19:07

hypothèse : vous avez placé A' arbitrairement, ce qui implique tout le reste ensuite

Posté par
pan43500
re : similitudes directes 14-01-24 à 19:17

En somme j'ai d'abord retrouvé ma tranquillité et des interactions sociales normales grâce à votre première solution et maintenant il y a cette solution géométrique qui va me tarauder, merci beaucoup Mr Lake

Posté par
lake
re : similitudes directes 14-01-24 à 19:50

Pour la figure, sont donnés :
- O centre de S.
- A,B et A' en sorte que S est parfaitement déterminée par son centre O, un point A et son image A'=S(A)
Tout le reste en découle.
Je n'aurai plus le temps d'intervenir ce soir. Géométriquement, ce n'est pas très facile. Une chose est sûre : les parallélogrammes et les triangles semblables ont leur mot à dire.
Je repasserai demain sur ton fil (si personne n'est intervenu entre temps).

Citation :
maintenant il y a cette solution géométrique qui va me tarauder

Doucement ! Je ne voulais pas en arriver là !

Posté par
lake
re : similitudes directes 14-01-24 à 20:09

Au fait : je suis largement plus vieux que toi mais une règle, non écrite mais admise par tous, stipule que les intervenants se tutoient.
Bref, sur l' tout le monde tutoie tout le monde

Posté par
lake
re : similitudes directes 15-01-24 à 00:19

Rhooooh ! Quelle honte !

Citation :
C'est en fait moi qui a choisi O centre de S comme origine du repère en écrivant : ...

Bonne nuit !

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : similitudes directes 15-01-24 à 08:37

Bonjour,
J'avais envisagé une solution sans complexe et rapidement abandonné.
Sans penser à le demander.
Merci lake pour ces indications
J'aurais pu prévoir que tu chercherais aussi.
Je regarderai dès que j'aurais un moment.

Je me permets une remarque sur

Citation :
tout le monde tutoie tout le monde
C'est presque vrai

Posté par
lake
re : similitudes directes 15-01-24 à 12:45

Bonjour Sylvieg
Une indication supplémentaire avec cette page du Lebossé & Hémery (que ferais-je sans lui !) :
similitudes directes
En particulier, le paragraphe 247 et la figure 220. C'est ce que j'ai utilisé.
Un sujet pour le forum détente ? Je ne sais pas ...

Citation :
C'est presque vrai

Oui il y a encore quelques irréductibles du vouvoiement. je n'ai jamais trop compris leurs motivations

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : similitudes directes 15-01-24 à 16:26

Citation :
Un sujet pour le forum détente ?
Oui

Posté par
lake
re : similitudes directes 15-01-24 à 17:18

Bon, entendre c'est obéir
Je remballe provisoirement ma jolie figure et ses commentaires

Posté par
lake
re : similitudes directes 15-01-24 à 20:01

Tout de même un lien pour pan43500, Similitudes et géométrie. (notre "taraudé" et pas trépané j'espère) au cas où il repasse par ici

Posté par
pan43500
re : similitudes directes 15-01-24 à 21:32

Je suis enchanté par votre intérêt, pour ma part j'ai juste réussi à résoudre : "On peut montrer que les triangles AB'P et A'BQ sont directement semblables au triangle ABO":
\sigma_A(ABO)=AB'P
\sigma_B(ABO)=A'BQ
pour le reste j'imagine que les indices sont cachés dans le grimoire...

Posté par
lake
re : similitudes directes 15-01-24 à 21:43

Bonsoir pan43500
Tout d'abord j'espère que tu me pardonnes ma petite plaisanterie un peu vaseuse  

Citation :
\sigma_A(ABO)=AB'P
\sigma_B(ABO)=A'BQ


C'est tout à fait ça

Citation :
pour le reste j'imagine que les indices sont cachés dans le grimoire...

Oui ! Cachés, plus tellement : il y a une image du grimoire plus haut ...
Au reste, j'avais noté ceci :

Citation :
... il n'y a donc aucun caractère d'urgence à ma demande ...


Peut-on attendre qu'il y ait quelques réactions sur le lien donné dans le forum "Détente" ?
Bonne fin de soirée à toi !

Posté par
lake
re : similitudes directes 16-01-24 à 12:15

Bonjour à tous,
Une très bonne âme m'a signalé avec gentillesse que ma "rectification" ici :

Citation :
Rhooooh ! Quelle honte !
Citation :
C'est en fait moi qui a choisi O centre de S comme origine du repère en écrivant : ...

ne valait pas mieux que l'original.
Il fallait écrire :
Citation :
C'est en fait moi qui ai choisi O centre de S comme origine du repère en écrivant : ...

Merci à elle !

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : similitudes directes 16-01-24 à 14:09

Ça m'avait échappé ; sinon, je me serais fait un plaisir de te le signaler
C'est bien un conditionnel après sinon ?

Posté par
lake
re : similitudes directes 16-01-24 à 14:33

Mérité, amplement mérité !
Je ne t'aurais (conditionnel ?) pas cru capable de tirer sur l'ambulance

Posté par
pan43500
re : similitudes directes 16-01-24 à 20:25

Bon, j'ai regardé la solution blanquée du fil "détente", pas de regret, je n'aurais pas trouvé, c'est passionnant, néanmoins je vous conjure de ne pas chercher d'autre solution, si je peut me permettre une allégorie : j'ai amené ma voiture au garage pour changer l'ampoule du plafonnier et je la retrouve démontée jusqu'à la dernière vis!
Un grand merci à toute l'équipe

Posté par
lake
re : similitudes directes 16-01-24 à 21:18

Bonsoir pan43500,
Tout d'abord, un grand merci pour ce retour sur ton sujet. D'ordinaire, les intervenants habituels de l' sont abandonnés en rase campagne. Nous sommes très sensibles à ce genre d'attention
Je constate que tu as un certain sens de l'humour. Merci pour ça aussi !
Mais je vois ceci :

Citation :
néanmoins je vous conjure de ne pas chercher d'autre solution

Demande catégoriquement rejetée
La solution blanquée, proposée dans l'autre fil fait appel à un obscur théorème du LH (le grimoire) qui n'a pas sa place dans un cours honnête sur les similitudes.
Cette solution a juste le mérite de l'"esthétisme".
J'attendais qu'un quidam éclairé ponde une autre solution.
Pour l'instant, je reste sur ma faim ...
En tout état de cause, merci à toi d'avoir posté cet exercice

Posté par
malou Webmaster
re : similitudes directes 16-01-24 à 21:25

Bonjour à tous

pan43500 @ 16-01-2024 à 20:25

j'ai amené ma voiture au garage pour changer l'ampoule du plafonnier et je la retrouve démontée jusqu'à la dernière vis!
Un grand merci à toute l'équipe


Excellent

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : similitudes directes 18-01-24 à 22:58

Bonsoir,
Après avoir pas mal galéré, je crois avoir réussi à trouver une démonstration géométrique pas trop alambiquée.
Elle s'inspire de la démonstration du grimoire, mais sans faire intervenir d'autres points que ceux de la figure initiale.
J'en donne des éléments dans l'autre sujet.

Posté par
lake
re : similitudes directes 20-01-24 à 13:45

Bonjour,

Citation :
néanmoins je vous conjure de ne pas chercher d'autre solution

J'en connais un qui est non seulement taraudé mais qui va être ulcéré



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