D2975. L'hexagone enchâssé dans son écrin triangulaire Imprimer
D2. Géométrie plane : autres problèmes

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Problème proposé par Marie-Christine Piquet
                                      
Soit h nombre rationnel appartenant à l’intervalle ]0,1/2[.On trace un triangle ABC puis les six points A' et A"  sur le côté BC, B' et B" sur le côté CA , C' et C" sur le côté AB tels que :
                    BA’/BC = CA"/BC = CB’/CA = AB"/CA = AC’/AB = BC"/AB = h

                                       d1975
Les six céviennes dont les pieds sont les six points précités encadrent un hexagone EKFLGM (voir figure ci-dessus avec h = 1/5). On désigne par r le rapport de l’aire de l’hexagone à celle du triangle. 
Q1 Déterminer r en fonction de h
Q2 Lorsqu'on fait varier h dans l'intervalle ]0,1/2[, on retient les valeurs de h (en nombre infini) telles que r est une fraction égyptienne de la forme 1/a avec a entier strictement positif > 1. Déterminer la somme de ces fractions égyptiennes. 
Q3 On suppose que h est un réel pas nécessairement rationnel dans le même intervalle ]0,1/2[.
Trouver h tel que r = 2/11. Tracer cette configuration à la règle et au compas .                   

 

 

 Solution

 pdfPierrick Verdier,pdfJean Moreau de Saint Martin,pdfMaurice Bauval,pdfPierre Renfer,pdfBernard Vignes,pdfPierre Henri Palmade,pdfNicolas Petroff,pdfPierre Leteurtre,pdfPierrre Jullien et pdfMarie-Christine Piquet ont résolu tout ou partie du problème.
 Nota : dans l'article d'Elias Abboud sur le théorème de pdfRouth-Steiner, on trouvera les formules générales qui expriment le rapport entre l'aire d'un triangle et celle d'un polygone formé par plusieurs céviennes.