Construction géométrique [ modifier | modifier le code]
Animation montrant les étapes de la construction. Comme conséquence du théorème de la bissectrice, voici une méthode de construction à la règle et au compas de la bissectrice d'un angle (technique du ballon de football) [réf. nécessaire]
Pointer le compas au sommet de l'angle et tracer un premier arc de cercle. Marquer les points d'intersection de cet arc avec les deux côtés de l'angle. Pointer successivement le compas aux points d'intersection tracer deux arcs de cercle de même rayon (en gardant le même écartement du compas entre les deux opérations). Construction géométrique cm2 imprimer program. Marquer le point d'intersection de ces deux arcs. Relier le sommet de l'angle et le point d'intersection des deux derniers cercles et vous avez tracé la bissectrice de l'angle. Bissectrices de deux droites sécantes [ modifier | modifier le code]
Les deux bissectrices (en rouge) du couple de droites (en noir) sont perpendiculaires et se croisent au sommet angulaire. Les bissectrices d'un couple de droites sécantes sont par définition les bissectrices des quatre secteurs angulaires définis par les deux droites.
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Un cercle centré au point de concours et tangent à un côté sera tangent aux deux autres (appliquer le corollaire du théorème de la bissectrice (bis)). Théorème — Dans un triangle ABC avec I sur [AB], la droite (CI) est la bissectrice intérieure issue de C si et seulement si. Une preuve par le théorème de Thalès est donnée dans la page sur les divisions harmoniques. Le calcul de deux manières des aires des triangles CAI et CBI donne une autre démonstration élémentaire. Programmes de construction – Cm2 – Exercices de géométrie à imprimer. On peut alors calculer les longueurs des segments que la bissectrice intérieure issue de C découpe sur le côté opposé:. On obtient: et. Soit encore avec les notations classiques: et. Applications
On utilise extensivement la caractérisation précédente de la bissectrice dans l'étude du problème d'Apollonius: lieu des M tels que MA/MB = k.
Avec cette caractérisation de la bissectrice, on retrouve aisément la bissectrice d'un angle MFN, où M et N sont deux points sur une ellipse (plus généralement, conique propre) de foyer F et de directrice D et la construction de la tangente en un point d'une conique.
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Il en va de même pour les autres couples de bissectrices. Par hypothèse, les angles zOy et yOx sont supplémentaires: zOy + yOx = 180°. Donc uOv = uOy + yOv = 1 / 2 xOy + 1 / 2 yOz = 1 / 2 ( xOy + yOz) = 90°. CQFD
Si u et v sont deux vecteurs unitaires dirigeant respectivement les droites D et D', alors u+v et u-v dirigent les axes de symétrie de la réunion. Construction géométrique cm2 imprimer timbre. On obtient ainsi la notion de bissectrice de deux droites affines sécantes sans passer par le point de vue naïf des angles géométriques. Le produit scalaire ( u+v)•( u-v) est nul comme u et u sont unitaires: les deux bissectrices sont orthogonales. Bissectrices de deux droites et faisceaux harmoniques [ 3] —
Si D et D' sont deux droites sécantes et Δ, Δ' sont leurs bissectrices alors D, D', Δ et forment un faisceau harmonique. Si D, D', Δ et Δ' forment un faisceau harmonique et si Δ et Δ' sont perpendiculaires alors Δ et Δ' sont les bissectrices de D et D'
Bissectrices d'un triangle [ modifier | modifier le code]
Cercles inscrit et exinscrits à un triangle — Dans un triangle:
Les bissectrices intérieures sont concourantes, leur point d'intersection étant le centre du cercle inscrit dans le triangle.
Corollaire: La bissectrice [ Oz) d'un angle xOy est le lieu des centres des cercles tangents aux côtés [ Ox) et [ Oy) de cet angle. Preuve du corollaire
Soit M un point de la bissectrice. On construit le point H sur le côté [ Ox) tel que la droite ( MH) est perpendiculaire à la demi-droite [ Ox). On construit de même le point H' sur le côté [ Oy). D'après le théorème, MH = MH', donc H et H' sont sur un même cercle C de centre M. De plus, [ Ox) est perpendiculaire au rayon [ MH] donc [ Ox) est tangente au cercle C. De même [ Oy) est tangente au cercle C.
Réciproquement, on suppose que C est un cercle de centre M, tangent à [ Ox) en un point K et tangent à [ Oy) en un point L. Comme ( MK) est perpendiculaire à [ Ox), MK est la distance de M à [ Ox). Dans mon cartable. De même, ML est la distance de M à [ Oy). Par hypothèse MK = ML donc M est sur la bissectrice de xOy d'après le théorème (bis). CQFD
Applications:
Ce résultat permet de justifier la construction au compas de la bissectrice. Il prouve l'existence du point d'intersection des bissectrices d'un triangle, qui se rencontrent au centre du cercle inscrit.