NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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Sommaire de cette page

>>> Arc de cercle – Point milieu

>>> Triangle à la corde

 

 

 

 

Coordonnées du milieu d'un arc de cercle

 

Un cercle, une corde, le milieu de l'arc sous-tendu par la corde. Comment obtenir les coordonnées de ce point? Conséquences amusantes …

 

 

 

 

Arc de cercle – Point milieu

*    Un cercle de centre 0, origine d'un système d'axes.

*    La corde AB.

*    La médiatrice OP de AB qui coupe le cercle en M.

*    M est alors le milieu de l'arc AB.

Opération

Forme littérale

Application numérique

Coordonnée du point milieu P

xp = ½ (-7+9) = 1

 

yp = ½ (7+4) = 5,5

Équation de la droite OP

Équation du cercle

R² = 9² + 4² = 97

R = 9,85…

M (x, y) est sur le cercle

et sur OP

 

En égalant les y

 

Au carré pour supprimer le radical

 

Valeur de x

 

Valeur de y

y = 5, 5 x 1,7618 = 9,69…

 

 

Bilan

Le calcul des coordonnées du point milieu de l'arc n'est pas très difficile analytiquement.

Un constat utile pour la suite: la valeur de  x est donnée par une racine. Sauf cas particulier, sa valeur est irrationnelle.

 

 

 

Triangle à la corde qui roule sans fin …

 

Un triangle ABC.

Les trois médiatrices des côtés qui coupent le cercle en A', B' et C'.

 

Le nouveau triangle A'B'C' subit le même sort: tracé des médiatrices qui coupent le cercle en A", B" et C"; etc.

 

On forme ainsi une suite de triangles inscrits dans le cercle.

 

Est-ce que, à un certain moment, un des nouveaux cercles se retrouvent en position du premier cercle?

 

Sauf cas particulier, non!

Et ceci du fait que les coordonnées des nouveaux points sont irrationnelles.

 

Par contre, phénomène intéressant, les nouveaux triangles se rapprochent de plus en plus de deux triangles équilatéraux formant une étoile à six branches.

 

 

Voir Calculs des angles via les abscisses angulaires et confirmation de la convergence vers le triangle équilatéral

Note: les angles BAA' et CAA' interceptent des arcs égaux, ils sont égaux.

              AA' est la bissectrice de l'angle BAC, comme BB' et CC'.

 

 

 

 

Merci à J.-L. B pour l'idée de cette page

 

 

 

Suite

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*    Cercle

Voir

*    Billard

*    Construction à la règle et au compas

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*    Quadrature du cercle

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