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Niveau Maths sup
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simple à comprendre mais difficile à démontrer...

Posté par
Al-khwarizmi
11-02-06 à 20:31

pouvez vous m'aider car je bloque sur cette démonstration peu commode :

Soit A B C un triangle,
le point D est l'intersection de la bissectrice de  avec le coté BC
le point E est l'intersection de la bissectrice de ^B avec le coté AC
le point F est l'intersection de la bissectrice de ^C avec le coté AB

La mediatrice du segment AD coupe BC en L
La mediatrice du segment BE coupe AC en M
La mediatrice du segment CF coupe AB en N

démontrer que L, M, N sont alignés.

Cette démonstration ne fait pas intervenir d'élément bien compliqué (med et biss) mais je n'arrive pas à y arriver au bout, voici le shéma:


simple à comprendre mais difficile à démontrer...

Posté par
Al-khwarizmi
re : simple à comprendre mais difficile à démontrer... 12-02-06 à 18:20

rebonjour à tous,

cet exercice n'inspire t-il personne? personne ne pourrait me donner ne serat-ce q'une piste...?

merci à tous...

Posté par Pierre Carré (invité)Simple à comprendre mais difficile à démontrer 12-02-06 à 19:08

Bonsoir Al-khwarizmi !

Voici une piste possible.

Tu peux calculer trois angles consécutifs de sommet M et prouver que leur somme vaut 180°.
Pour l'un d'eux, tu dois tenir compte que M est équidistant de B et de E et travailler à partir du triangle isocèle MBE.
Pour les autres, tu dois travailler avec les bissectrices extérieures du triangle ABC aux sommets B et C. Par exemple, la bissectrice extérieure en C est parallèle à la médiatrice de CF.

Essaie et tiens-moi au courant !

Au plaisir.

Posté par
geo3
re;Simple à comprendre mais difficile à démontrer 13-02-06 à 15:39

Bonjour
Voici un dessin qui permettra d'y voir plus clair car moi je tourne en rond.
Avec les relations qui suivent (faciles à montrer) il faudrait en arriver à ce que L1+N1=C (=C2+C3) ou M1+M4=2C+B (B=B3+B4) pour que M1+M2+M3+M4 = pi
BX est la bissectrice extérieure de B donc perpendiculaire à BE et  // MJ
M2+M3=2M2=A-C         ;L2+L3=2L2=B-C        ; N2+N3=2N2=A-B
L1+M1=2C              ;N1+M4=pi-A           ;B0+B1=A
B2=C   ;     A2=B     ;A1=C
M2=B1                 ;X1=M1+M2

Bon courage
A plus geo3  

re;Simple à comprendre mais difficile à démontrer

Posté par
Al-khwarizmi
Simple à comprendre mais difficile à démontrer 14-02-06 à 18:01

Saluuut

Merci tt le monde, je vais réflécr à vos proposition.

Je vous tiens a courant, promis.

Bonne semaine à tous.

Posté par Dasson (invité)re : simple à comprendre mais difficile à démontrer... 15-02-06 à 23:04

*
Une propriété des pieds des bissectrices issues de A :
(B;C;D;K) est une division harmonique.
En déduire que LB/LC=DB²/DC²
*
Une propriété du pied de la bissectrice :
DB/DC=AB/AC
*
Donc LB/LC=AB²/AC²
*
Relations analogues pour M et N.
Le théorème de Menelaus permet de conclure.

A vérifier...

Posté par
geo3
re : simple à comprendre mais difficile à démontrer 16-02-06 à 15:30

Bonjour
L n'est pas le pied de la bissectrice extérieure issue de A mais appartient à la médiatrice de [AD].
Evidemment si LB/LC=AB²/AC² alors le tour est joué.
Mais maintenant je sens qu'il faut plus se diriger vers des rapports et Menelaus ( que je croyais ne pas devoir employer car méconnu du candidat)

A plus geo3

Posté par
geo3
re : simple à comprendre mais difficile à démontrer 16-02-06 à 15:54

Bonjour
L n'est pas le pied de la bissectrice extérieure issue de A mais appartient à la médiatrice de [AD].(dommage)
Evidemment si LB/LC=AB²/AC² alors le tour est joué.
Mais maintenant je sens qu'il faut plus se diriger vers des rapports et Menelaus ( que je croyais ne pas devoir employer car méconnu du candidat)

A plus geo3

Posté par Dasson (invité)re : simple à comprendre mais difficile à démontrer... 16-02-06 à 16:42

Dans mon texte, K est le pied de la bissectrice extérieure et L est le milieu de [KD].
De vieux souvenirs sur la division harmonique


Posté par
geo3
re:simple à démontrer mais difficile à démontrer 17-02-06 à 15:23

Rebonjour

Avant propos
Pour le topic 67397 j'avais employé en 3,4 lignes  les théorèmes de Ménélaus et Céva pour arriver à la thèse mais le candidat n'en connaissait rien alors je me suis basé sur la théorie des barycentres beaucoup plus longue qui m'a donné presque la solution sauf une erreur de signe que je n'ai pas encore su déceler ( cf . topic 68332).
C'est ainsi qu'ici je me suis acharné (ç'est un défaut comme une qualité) sur la méthode angulaire qui n'a pas abouti ( on devrait pourtant peut-être savoir y parvenir).

Merci à Dasson de m'avoir remis sur rail ou dans le "droit chemin ".

Les pieds D et K  des bissectrices issues de A partage effectivement harmoniquement B et C et (BCDK) est un quaterne harmonique.
Si L est le milieu de KD ,DK = 2DL et on peut en déduire que LB/LC=DB²/DC² (démonstration ci-dessous)(*)
*
Le 1er théorème de la bissectrice dit que : DB/DC=AB/AC
Donc LB/LC=AB²/AC² ; de même MC/MA = BC²/BA² et NA/NB = CA²/CB²
Dès lors BL/LC . CM/MA . AN/NB = (-AB²/AC²).(-BC²/BA²).(-CA²/CB²) = -1 =>
d'après la réciproque de Ménélaus  L, M et N sont alignés.c.q.f.d.

Démonstration de (*)
LB/LC = DB²/DC²  <=> LB/LC = (LB-LD)²/(LC-LD)²  <=> ...<=> LC.LB(LC-LB) = LD²(LC-LB) <=> LC.LB = LD² (=LK²) <=>
(LC+DC).(LD+DB) = LD²  <=> LD.(DC+DB) + DC.DB = 0 <=> 1/DL = (DC+DB)/(DC.DB) <=> 2/DK = 1/DB + 1/DC <=> 1/DK - 1/DB = -1/DK + 1/DC <=>
(DB-DK)/(DK.DB) = -(DC-DK)/(DK.DC)  <=> KB/DB = - KC/DC  <=> (BD/DC)/(BK/KC) = -1  
<=> BCDK est un quaterne harmonique ( ouf il suffit d'y croire)

Encore merci à Dasson.

A plus geo3




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