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Partage du cercle en n parties égales ou Construction du polygone
régulier à n côtés Partager en 2, 4 ou 8, c'est
relativement évident. Partager en 3, 6 ou 9, c'est un peu plus difficile. Partager en 5 fait partie
des constructions que l'on trouvaient dans les manuels de géométrie du XXe
siècle. Il existe des cas pour
lesquels il est impossible d'imaginer une construction géométrique à la règle
et au compas. >>> |
Voir DicoNombre pour
accéder aux nombres indiqués / Voir Polygone
index
Savez-vous
quelle est la meilleure façon de partager un gâteau pour en prendre une part
ou deux et remettre le reste au frigo? |
Comment partager un disque en deux anneaux
Voir Énigmes et puzzles
Problème Un
disque. Comment
obtenir N surfaces d'égales aires avec
règle et compas ? Solution Partager
le diamètre en N parties égales et tracer les demi-cercles comme pour cet
exemple (N = 8). Justification L'aire
de chaque demi-cercle est proportionnelle au carré du numéro du demi-cercle
de 1 à 8. On
calcule ce coefficient de proportionnalité par différence entre la partie couverte et
la partie en trop. |
Disque partagé en huit surfaces d'égale aire Chaque
surface (sorte de S) est composée de deux demi-cercles dont on retire deux
demi-cercles plus petits. L'aire
de chaque surface est égale à: |
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Voir Brève 51-1013
Après
avoir partagé le disque, maintenant, on partage le cercle (la circonférence)
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En
2
Pour partager un cercle en
deux, il suffit de dessiner un diamètre
(AB, par exemple). Pour cela, il faut connaître le centre. Voir Construction. En
4
Pour partager en quatre,
tracez la médiatrice CD de AB. Il suffit pour cela de dessiner
deux cercles. En
8 – méthode 1
Pour partager en huit,
dessiner le carré ACBD.
Puis tracez la médiatrice de AC qui coupe le cercle en E et G. Même chose
pour CB dont la médiatrice coupe le cercle en F et H.
Pour partager un cercle en
huit, partir du partage du cercle en quatre parties égales
Tracez les médiatrices de
OA, OB, OC et OD.
Les deux droites EG et FH
passant par les points d'intersection des médiatrices coupent le cercle en E,
F, G et H. En
16
Même type de construction
que pour 8. Médiatrices de AE, EC … |
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En
12 – méthode 1
Reprendre la construction du
partage en 8 (méthode 2).
Tracez les droites EI, FJ …
passant par les intersections des tracés verts avec le cercle. Voir Sin 30° = 1/2 En
6 – méthode 1
Prendre un point sur deux
sur le cercle. En
3 – méthode 1
Prendre un point sur quatre
sur le cercle. En
6 – méthode 2
Le cercle et un de ses
diamètres (CD).
Compas ouvert au rayon du
premier cercle.
Tracez un cercle de centre C
qui coupe le cercle initial en E et F.
CD, EG et FH partagent le
cercle en six. Voir Rosace
/ Six en cercle En
3 – méthode 2
Prendre un point sur deux
sur le cercle. En
12 – méthode 2
Tracez les médiatrices des
cordes EC, CF … |
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Voir Partage
en 24, 48, 96 …
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En
5
La construction est décrite
en construction du pentagone En
10 Prendre les
médiatrices des côtés du pentagone. En
15
Tracez un pentagone ABCDE.
Dessinez les médiatrices des
côtés: elles sont issues d'un sommet et passent par le centre O du cercle
circonscrit (AA', BB' …)
Tracez les médiatrices
(traits rouges) de OA', OB' …Sur le cercle, les dix points d'intersection
ajoutés aux cinq du pentagone sont les sommets du pentadécagone. Observation: Les
arcs délimités par le pentagone sont chacun divisés par 3 selon la
méthode vue lors du partage en 8. Note: Si vous dessiner sur avec un logiciel de dessin
ou avec Word, dessiner un pentagone, puis un deuxième que vous faire tourner
de 24° et un troisième avec rotation de 48°. |
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En
17
La construction de
l'heptadécagone est assez longue. En 1796, âgé de 19 ans, Gauss prouva que ce polygone est constructible. La méthode de
construction fut trouvée vers 1800 par Erchinger.
La méthode est basée sur la
connaissance de la relation explicitée ci-dessous. Voir Diaporama
par de Mélusine-Syracuse |
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Valeur
du cosinus de l'angle Pi / 17 = 10,588235° ou en simplifiant (un peu): Cette valeur exprimée avec radicaux provient de
la résolution d'une équation du huitième degré. Voir Angle Pi/17
et Heptadecagon
de Wolfram |
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Question Savez-vous quelle est la meilleure façon de partager un
gâteau pour en prendre une part ou deux et remettre le reste au frigo? La solution fut présentée par Francis Galton en 1906: couper un gâteau rond selon des principes
scientifiques. Solution remise au goût du jour par Alex Bellos (vidéo sur
Numberphile: the scientific way to cut
a round cake >>>). Réponse |
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Ce
qu'il ne faut pas faire: couper une
portion et remettre au frigo car les deux faces coupées vont prendre l'air et
rancir. |
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Ce
qu'il faut faire: couper une section
centrale et rapprocher les deux "presque" demi-parts. Ainsi, les
faces coupées ne sont plus à l'air. Au besoin, maintenir avec un ruban élastique
autour du gâteau |
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Pour
prendre une part le lendemain, coupez de la même façon mais en croix.
Rapprochez à nouveau les deux parts restantes. |
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Suite |
Cercle – Découpe - Faisabilité
Partage de la tarte en un maximum de
parts
Découpe de la brioche en neuf
parts
Partage par parallèles à un diamètre |
Voir |
Cercle – Index Géométrie – Index |
Site |
Pourquoi
il ne faut jamais couper un gâteau rond en parts triangulaires -
Terrafemina |
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