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Niveau Reprise d'études-Ter
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triangles équilatéraux et rotations

Posté par
sgu35
01-07-21 à 11:27

Bonjour,

On considère dans le plan une droite D. Soit A un point du plan. On cherche à construire tous les triangles équilatéraux AMM' avec M\in D et M'\in D.

Je cherche à montrer qu'il y a un seul triangle équilatéral qui répond à la question.

Posté par
matheuxmatou
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 11:31

bonjour

peut-être faut-il que A ne soit pas sur D ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 11:32

Bonjour,
As-tu fait une figure ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 11:33

Bonne remarque matheuxmatou

Posté par
matheuxmatou
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 11:37

ajoutons qu'on cherche AMM' équilatéral direct (AM'M conviendra aussi et c'est le même géométriquement)

bonne vieille méthode d'analyse et synthèse

analyse :
supposons le problème résolu...
alors la rotation de centre A et d'angle /3 ...

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 11:37

Si le point A appartient à la droite D, il n'y a aucune solution.

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 11:40

le point M' est l'image de M par la rotation de centre A et d'angle \pi/3

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 11:41

J'ai fait une figure mais je ne sais pas comment la poster.

Posté par
matheuxmatou
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 11:43

et M D donc l'image de M est sur ...

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 11:46

sur r(D)

Posté par
matheuxmatou
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 11:46

(il y a un petit bouton marqué Img... cela n'aurait-il pas un rapport avec l'insertion d'une image ?)

Posté par
matheuxmatou
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 11:47

et donc M' ...?... ...?....

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 11:48

donc M' \in D inter r(D)

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 11:49

donc M' \in D\cap r(D)

Posté par
matheuxmatou
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 12:07

fin de l'analyse...

M' ne peut être que là

réciproquement... synthèse ...

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 12:18

On se retrouve avec AM'1=AM'2

triangles équilatéraux et rotations

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 12:25

J'ai rajouté les noms des droites

triangles équilatéraux et rotations

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 17:29

Je réponds en l'absence de matheuxmatou qui reprendra la main dès qu'il le voudra.
Disons que l'on a commencé par chercher les triangles AMM' directs.
C'est à dire avec l'angle des vecteurs AM et AM' de mesure \; +/3 .
Il a été démontré que le seul possible est celui avec M' à l'intersection des droites D et r(D).
Il reste à démontrer que si \; N est le point d'intersection de D et r(D) \; alors \; on peut trouver un triangle équilatéral direct AKN avec K sur la droite D.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 17:31

Sur tes figures, comment sont définis M1' et M2' ?

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 17:41

M'1 est le point d'intersection de r(D) avec D, M'2 est le point d'intersection de r'(D) avec D.
où r' est la rotation de centre A et d'angle -\pi/3

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 17:49

Il faut aussi montrer que le point M défini par M=r^{-1}(M') se trouve sur la droite D.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 18:22

Citation :
Il faut aussi montrer que le point M défini par M=r^{-1}(M') se trouve sur la droite D.
J'ai noté N le point d'intersection de D et r(D).
Est-ce le point M' dont tu parles ci-dessus ?

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 18:25

oui

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 18:35

Si \; D' = r(D) \; alors \; D = r-1(D').
Donc, si \; N est sur D' \; alors \; r-1(N) est sur D.

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 19:16

Ok on a trouvé un seul triangle équilatéral direct. Mais il reste à trouver les triangles équilatéraux indirects AM'M

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 19:30

AMM' indirect \; \; AM'M direct

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 19:45

il reste à trouver les triangles équilatéraux indirects AMM'

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 20:42

As-tu lu ma réponse de 19h30 ?
Je ne vais plus être disponible.

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 20:45

oui j'ai lu ta réponse de 19h30
sinon je crois que j'ai trouvé.

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 01-07-21 à 20:55

Comme M1=r'(M1'), M1 \in r'(D)
Comme M1 doit appartenir à D, M1 est l'intersection de D et de r'(D).
Donc M2'=M1.. Cherchons où doit se situer M2.
r'(M1')=M1=M'2
par définition, M2'=r'(M2) donc r'(M1')=r'(M2) donc M1'=M2 puisqu'une rotation est bijective.
On a trouvé 2 triangles équilatéraux confondus, donc il n'y a qu'une solution.

Posté par
mathafou Moderateur
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 00:09

Bonjour,

juste en passant
il ne faut pas se mélanger les pinceaux dans qui est qui et la transformée de quoi par quoi.

Il y a bien en général deux triangles distincts qui conviennent

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 11:22

Bonjour mathafou,
quand il n'y a qu'une droite D, il n'y a qu'un seul triangle qui convient. Quand il y a 2 droites D et D' parallèles, il y a 2 triangles qui conviennent.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 11:39

@sgu35,
Je n'ai rien compris à ton message de 20h55.
Tu y parles de points dont on ne sait pas la définition.
Et dans ta réponse à mathafou : D et D' parallèles

@mathafou,
Je ne vois pas les deux triangles.

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 12:13

D' est une droite du plan donnée.
Dans l'exercice complet, il y avait deux droites données D et D'.
On cherche à construire tous les triangles équilatéraux AMM' avec M \in D et M' \in D'.
On pose r la rotation de centre A et d'angle \pi/3, r' la rotation de centre A et d'angle -\pi3.

Posté par
mathafou Moderateur
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 12:14

comprendre l'énoncé ainsi :

on donne deux droites D et D' (quelconques)
et un point A (quelconque) du plan

on cherche les triangles équilatéraux AMM' avec M sur D et en même temps M' sur D'
(ne pas mélanger les "prime" et "pas prime" !!)

il y en a bien deux :

triangles équilatéraux et rotations

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 12:14

d'angle -\pi/3

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 12:15

c'est tout à fait ça mathafou

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 12:19

Si l'énoncé change en cours de route, je passe mon tour

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 12:34

Pour qu'un triangle AMM' soit équilatéral, il faut et il suffit que M1' soit l'image de M1 par la rotation r de centre A et d'angle \pi/3 et que M2' soit l'image de M2 par la rotation r' de centre A et d'angle -\pi/3.
On suppose que le problème a deux solutions M1'=r(M1) et M2'=r'(M2).
M1 devant se trouver sur D, M1' doit se trouver sur r(D), image de D par r.
Comme M1' doit appartenir à D', M1' est le point d'intersection de D' et de r(D).
Les droites r(D) et D' ne sont pas parallèles car r(D) fait un angle de \pi/3 avec D donc aussi avec D' donc r(D) et D' sont sécantes.
Soit M1=r^{-1}(M1')
alors M1 \in D car si on note D''=r(D), alors D=r^{-1](D'')
On a r(M1)=M1' donc AM1M1' est un triangle équilatéral répondant à la question.
On raisonne de même pour r'.

Posté par
mathafou Moderateur
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 12:36

l'énoncé a toujours été ça depuis le tout premier message

sgu35 @ 01-07-2021 à 11:27

Bonjour,

On considère dans le plan une droite D. Soit A un point du plan. On cherche à construire tous les triangles équilatéraux AMM'avec M\in D et M'\in D.
par contre
sgu35 ibidem

Je cherche à montrer qu'il y a un seul triangle équilatéral qui répond à la question.
c'est faux

et pour cause la salade de primes :
sgu35 @ 01-07-2021 à 11:49

donc M' \in D\cap r(D)
faux

M' doit être sur Dprime , pas sur D

donc M' est l'intersection de D prime et de r(D)
etc

ensuite il faudra discuter :
que se passe-t-il si r(D) est parallèle ou confondue avec Dprime ?
que peut on dire des droites D et Dprime dans ce cas particulier
(dans lequel il y a 0 solution ou une infinité de solutions avec cette rotation là )

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 12:36

J'ai omis de dire que D et D' sont parallèles.

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 12:39

Mathafou, comme D=D', M' doit se trouver sur D et r(D).

Posté par
mathafou Moderateur
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 12:40

voila. (message 12:34de entre temps )
mais

Citation :
Les droites r(D) et D' ne sont pas parallèles

faux
Les droites r(D) et D' ne sont en général pas parallèles
et si elles le sont ? voire confondues ?

Posté par
mathafou Moderateur
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 12:44


Citation :
J'ai omis de dire que D et D' sont parallèles.

Sylvieg @ 02-07-2021 à 12:19

Si l'énoncé change en cours de route, je passe mon tour

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 12:46

Si l'angle de D et D' est égal à \pi/3, et si  A n'est pas le point d'intersection de D et D',
l'une des droites r(D) ou r'(D) sera parallèle à D', donc il n'y a qu'un M' qui répond à la question, donc on obtient une seule solution.

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 12:50

Si l'angle de D et D' est égal à \pi/3, et si  A est  le point d'intersection de D et D',
l'une des droites r(D) ou r'(D) sera confondue avec D'.
Donc il existe une infinité de points M' situés sur r(D)\cap D' ou r'(D)\cap D'.
Donc il y a une infinité de solutions.

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 12:51

Si l'angle de D et D' est égal à \pi/3, et si  A n'est pas le point d'intersection de D et D',
l'une des droites r(D) ou r'(D) sera parallèle à D', donc il n'y a qu'un M' qui répond à la question, donc on obtient une seule solution.

Posté par
mathafou Moderateur
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 13:09

oui mais deux droites parallèles ne forment pas un angle de 60° !!
et n'ont pas de point d'intersection

alors donner un énoncé qui change tout le temps, non merci
si d et d' sont parallèles ça ne change rien à rien par rapport au cas général

si elles sont confondues, oui les deux solutions sont confondues

si elles forment un angle de 60° : une seule solution ou une infinité
(la condition n'est pas A en leur intersection !)

si A est sur l'une d'elles ça ne change rien au cas général
si A est à leur intersection, 0 solution (en fait un triangle de dimension nulle) ou une infinité si l'angle est de 60°

voila
il n'y a plus qu'à rédiger et justifier tous ces cas particuliers proprement

Posté par
sgu35
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 13:16

Citation :
oui mais deux droites parallèles ne forment pas un angle de 60° !!
et n'ont pas de point d'intersection


Je crois que je n'ai jamais dit que deux droites parallèles forment un angle de 60° ni qu'elles ont un point d'intersection.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : triangles équilatéraux et rotations 02-07-21 à 14:00

Citation :
l'énoncé a toujours été ça depuis le tout premier message

Je ne vois pas de droite D' dans l'énoncé du tout premier message :
Citation :
On considère dans le plan une droite D. Soit A un point du plan. On cherche à construire tous les triangles équilatéraux AMM' avec M\in D et M'\in D.
Je dois peut-être changer de lunette

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