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D6. Constructions avec règle et compas
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Au cours du premier épisode, nous avons obtenu avec la fleur de la vie d’Albert Dürer deux mesures approchées c1 et c2 du côté c d’un ennéagone régulier inscrit dans un cercle unité On a c = 2sin(20°) = 0,6840402866551337….


Ce deuxième épisode donne l’occasion de découvrir trois nouvelles méthodes : 1ère méthode de Pierre Tougne Dans un repère orthonormé d’origine O, on trace : 1) un premier cercle de centre O et de rayon unité qui coupe l’axe des abscisses en A et l’axe des ordonnées en B.
2) un deuxième cercle de centre A et de rayon AB qui coupe l’axe des abscisses en un point C à droite de B. 3) la parallèle à l’axe des abscisses passant par B coupe le cercle de centre O et de rayon = 2, en un point P d’abscisse > 0 qui se projette en D sur l’axe des abscisses. Prouver que c3 = CD donne une meilleure approximation de c que c1 et c2. 2ème méthode de Pedro Freitas 1) On trace un cercle (Γ1) de centre A et de rayon unité. 2) On trace un deuxième cercle (Γ2) de rayon unité dont le centre B est sur (Γ) et qui coupe (Γ1) en deux points C et D. 3) La droite [BC] coupe (Γ2) en un deuxième point d’intersection E du même côté que D par rapport à la droite [AB], 4) Le cercle (Γ3) de centre C et de rayon r = CD coupe (Γ1) en un deuxième point F, 5) Le cercle (Γ4) de centre F et de rayon FB coupe (Γ3) en un point G du même côté que D et E par rapport à la droite [AB]. Prouver que c4 = EG est une meilleure approximation de c que c1, c2 et c. 3ème méthode d’Almada Negreiros 1) On trace un carré ABCD de côté AB = 1 sur l’axe des abscisses puis les points E et F milieux respectifs de AB et de CD et enfin les points J et K milieux de FC et de EB. 2) On trace sur l’axe des ordonnées le point G d’ordonnée – 1/2 puis le cercle de centre G et de rayon GD qui coupe le côté BC au point H, 3) Le cercle de centre B et de rayon BH coupe le segment EF au point I Prouver que c = IJ est une meilleure approximation de c que les quatre précédentes.
Question annexe pour les plus courageux : montrer que la longueur du segment IB donne la mesure exacte du côté d’un polygone régulier de a côtés inscrit dans un cercle de rayon unité et celle du segment IK donne une bonne approximation du côté d’un polygone régulier de b côtés inscrit également dans un cercle de rayon unité.
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