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Niveau Oraux, olympiades...
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Triangles Tousavecunix

Posté par
Imod
31-01-26 à 19:14

Bonjour à tous

Un exercice d'olympiades très agréable à chercher si on aime se promener en dehors des sentiers battus .

On a partitionné un triangle équilatéral en un nombre fini de triangles ayant tous un angle x . Quelles sont les valeurs de x qui conviennent ?

On peut commencer par donner des valeurs particulières qui conviennent puis essayer de les caractériser .

On blanke ou pas selon la qualité de sa découverte et surtout on s'amuse

Imod

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Triangles Tousavecunix 31-01-26 à 20:53

Bonsoir,

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Posté par
Imod
re : Triangles Tousavecunix 01-02-26 à 09:04

C'est un bon début . Une autre façon d'obtenir des solutions est de découper le triangle équilatéral en morceaux identiques puis de découper chacun des morceaux .

Imod

Posté par
candide2
re : Triangles Tousavecunix 01-02-26 à 09:29

Bonjour,

Dans l'énoncé on a : "on a partitionné un triangle équilatéral en un nombre fini de triangles ayant tous un angle x "

Si on fait des triangles avec un angle de 120° et 2 angles de 30°, le "x" doit être considéré = 120° ou bien 30° ?

Comme on dit "un angle x" , faut-il comprendre que x est alors obligatoirement ici 120° ?

Faut-il alors permettre la découpe en, par exemple, de petits triangles équilatéraux ... qui n'ont pas 1 angle x en commun mais bien 3 ? ...  

Posté par
Imod
re : Triangles Tousavecunix 01-02-26 à 09:53

Je vais essayer d'être plus clair

C'est x que est cherché . Si x=30° , on trace la hauteur du triangle équilatéral et on obtient une partition du triangle en deux triangles ayant un angle de 30° , 30 est une valeur acceptable . On peut remarquer au passage que la même construction nous dit que x=90° est aussi une valeur convenable . Le un de la question est pris au sens usuel en maths , c'est à dire au moins un : un carré a un angle droit .

Imod

Posté par
candide2
re : Triangles Tousavecunix 01-02-26 à 14:15

Bonjour,

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Posté par
Imod
re : Triangles Tousavecunix 01-02-26 à 15:44

En effet on récupère de nouvelles solutions mais on est très loin du total

Imod

Posté par
candide2
re : Triangles Tousavecunix 01-02-26 à 19:48

Bonjour Imod,

Si tu penses à Laczkovich, c'est raté, je pense.

Cela dit : Si un triangle peut être pavé par un nombre fini de triangles ayant tous un même angle x, alors x doit être un multiple rationnel de \pi.

Mais c'est une condition nécessaire ... pas suffisante.

J'attends pour voir

Posté par
Imod
re : Triangles Tousavecunix 02-02-26 à 10:55

Bonjour

Cette condition n'est ni nécessaire ni suffisante  

On n'utilise que des résultats très élémentaires niveau collège . Attention , je ne dis pas que l'exercice est facile .

Un bon point de départ est d'essayer de découper un trapèze isocèle d'angle 60° et de bases suffisamment grandes en triangles d'angle x .

Imod  

Posté par
Imod
re : Triangles Tousavecunix 04-02-26 à 09:37

Je me permets de relancer l'exercice car il est très riche et que nous n'en sommes qu'au tout début .

Je précise l'indice donné précédemment :

Triangles Tousavecunix

Finir le trapèze isocèle en ne traçant que des triangles ayant un angle de 80° .

Imod

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Triangles Tousavecunix 04-02-26 à 14:29

Triangles Tousavecunix

Les trois triangles du centre sont isocèles.

Posté par
Imod
re : Triangles Tousavecunix 04-02-26 à 16:32

Oui et en translatant QBRP vers la droite on fait apparaître un parallélogramme qu'on peut découper en deux triangles avec chacun un angle de 80° .  On peut donc choisir les bases arbitrairement longues .

Ensuite que peut-on faire si les bases sont trop petites pour que cette partition soit possible ?

Imod

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Triangles Tousavecunix 04-02-26 à 18:49

J'ai préféré translater AMN :
Triangles Tousavecunix

Je ne vois pas trop comment compléter pour remplir le triangle équilatéral du départ.
Je regarderai un peu plus tard.

Posté par
Imod
re : Triangles Tousavecunix 04-02-26 à 19:00

Si tu veux , cela revient au même . Pour la suite je te conseille d'abord de répondre à la question que je posais à la fin du message précédent mais ce n'est pas une obligation

Imod

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Triangles Tousavecunix 04-02-26 à 19:18

On peut superposer autant de trapèzes isocèles que l'on veut à l'intérieur du premier.

Posté par
Imod
re : Triangles Tousavecunix 04-02-26 à 19:25

Tout à fait , donc avec un rapport hauteur-bases convenable . Il reste reste juste à mettre les trapèzes dans le triangle initial .

Imod

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Triangles Tousavecunix 04-02-26 à 22:08

J'avais l'impression qu'il me restait toujours un triangle équilatéral, en superposant les trapèzes.
Voici une manière de faire :

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Quant à 80, c'est arbitraire...

Merci pour les relances.



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