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Édition du: 28/03/2026 |
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INDEX |
Problèmes – Défis |
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Deux cercles dans un rectangle Deux cercles tangents et chacun tangents aux
côtés d'un rectangle. Trouver la relation simple entre la longueur d'un côté
et les rayons des cercles. |
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Sommaire de cette page >>> Relation entre rectangle et deux cercles >>> Explication de la démarche |
Débutants Glossaire |
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Construction Un rectangle dont l'un
des côtés mesure L = 25 cm. Deux cercles tangents
entre eux et, chacun avec les côtés du rectangle: R = 9 cm et r = 4 cm Montrer que:
Vérification numérique : 5 = 3 + 2 Piste : Les tangentes KF = KJ =
x et KJ = KG = x La distance horizontale
intercentre FG = 2x La longueur AB = L = R +
2x + r Dans le trapèze
rectangle, et avec le théorème de Pythagore, on peut calculer FG² = (2x)² =
4x² comme fonction de R et r. Avec ces pistes, on peut
procéder au calcul. Pour finir les calculs,
il faudra noter que l'expression obtenue pour L² peut se factoriser en un
carré à deux reprises successives (Voir Démarche). |
Figure initiale
Figure annotée
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Calculs
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Voir Brève
64-1367
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Lorsqu'on parle de tangentes, immédiatement on
pense au théorème des longueurs des
tangentes issues d'un même point: Les segments rouges ont la même
longueur x. Une piste, car désormais on connait L en fonction
de R, r et x: L = R + x + x + r Autre propriété des tangentes: le rayon au point
de tangence est perpendiculaire à la tangente (deux petits carrés sur la
figure). De sorte qu'il est possible de dessiner le
triangle rectangle jaune et y appliquer le théorème de
Pythagore. Les trois côtés sont connus:
2x; R – r; R + r. Cette opération permet de connaitre
x en fonction de R et r, laquelle s'avère être simplement: x = √(Rr). Nous tenons une piste. Comment la relier à la
formule à trouver. En remontant de √L à L puis
L².
Finalement, on réconcilie les deux formules
trouvées pour L (en jaune). |
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