Utilisation de l'outil "Puissance"
1 - Cercles tangents à une droite et passant par deux points

 

[U2 - cercles tangents à un cercle et passant par 2 points] [U3 - cercles tangents à deux cercles et passant par un point]
[U4 - Problème d'Appolonius]

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On considère une droite d et deux points A et B. On veut construire les cercles tangents à d passant par A et B.

 

Analyse

Si la droite (AB) coupe la droite d, leur point d'intersection I est sur l'axe radical des cercles solutions, mais aussi sur la tangente commune à ces deux cercles. Ainsi IM = IN car IM2 = IN2 = IA.IB.

On peut donc construire les cercles solutions en construisant leur point de contact car la longueur de la tangente IM est la même pour tout cercle de même axe radical (AB) - on dit appartenant au même faisceau de cercle. Il suffit donc d'en construire un et de construire une de ses tangentes issue de I.

Construction dans le cas où (AB) coupe d.

 

Pour pouvoir transformer la figure en macro, il faut construire le cercle intermédiaire à partir des seules données du problème. Ici on a construit le cercle de centre K sur la médiatrice de [AB], en prenant K sur le cerlce de centre B passant par A. Le cercle de diamètre [IK] coupe - classiquement - ce cercle en un point T pour lequel (IT) lui est tangente en T.

Or IT2 = IA.IB donc M et N sont l'intersecton de la droite d avec le cercle de centre I passant par T. On trouve les centres en construisant les médiatrices de [AM] et de [AN], ou encore les perpendiculaires à d passant par M et N.

TgtC2P1D.fig ci-contre.

La figure n'est pas terminée.

Transformation de la construction précédente pour A sur d :
le curseur permet de voir que les deux cercles existent et sont superposés.

Cas où l'un des points est sur la droite

Si on rapproche A de d, A se rapproche de I, M et N aussi. Quand A est sur D, A, I, M et N sont confondus, les deux cercles se superposent en un cercle double, tangent à d en A qu'il est immédiat de construire indépendamment de la construction précédente.

 

Complément : cas où (AB) est parallèle à d.

Pour poursuivre la figure, il est utile de disposer d'une macro logique qui renvoie un point si et seulement si deux droites sont parallèles, macro construite à cette page d'Alice.

Charger la macro Test de parallélisme (fichier "Parall.mac")

La macro appliquée à (AB), d, et A renvoie sous A un point A' qui n'existe que si les deux droites sont parallèles. La médiatrice de [AB] coupe d en U. La médiatrice de [A'U] coupe celle de [AB] au centre de l'unique cercle solution.

Comme la construction dépend de l'existence de A', ce cercle n'existe que quand les droites sont parallèles. En particulier, sur le plan algorithmique, ce n'est pas le même cercle qu'un des deux précédents du cas général.

Lancer la figure finale TC2P1Dml.fig dans l'état ci-dessus.

Lancer la macro TgtC2P1D.mac correspondante qui traite du cas général et du complément de macro logique.

 

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