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Édition du: 28/03/2026

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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.

       

 

Sommaire de cette page

>>> Relation entre rectangle et deux cercles

>>> Explication de la démarche

 

Débutants

Géométrie

 

Glossaire

Géométrie

 

 

Relation entre rectangle et deux cercles

haut

 

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
Notez que ces trois carrés (25, 9  et 4 présentent une similitude avec le célèbre triplet de Pythagore 25 = 16 + 9 ou 5² = 4² + 3².

 

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

Calculs

 

Voir Brève 64-1367

 

 

 

Explication de la démarche

haut

 

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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