Théorème de Morley

2.A - Trissectrices d'un triangle - Notations choisies

[2.B - Etoiles - Triangles équilatéraux] [2.C - Autres propriétés des étoiles]

  [1 - Théorème initial] [3 - Les 27 triangles équilatéraux de Morley]
[4 - Autres triangles équilatéraux de la configuration ] [5 - Commentaires et figures finales] [6 - Compléments]
[7 - Historique et Références] [Retour "Grands Classiques"] [Retour "Géométrie Plane"]

 

Les 6 trisectrices d'un angle

 

Le théorème de base a utilisé la trisection des angles géométriques d'un triangle, comme ci-contre. Nous nous proposons, dans les pages suivantes d'explorer les possibilités de généralisation en étendant la trisection aux angles de droites puis de vecteur.

La trissectrice est constuite naturellement par Cabri en prenant le tiers d'un angle, de manière analytique. Rappelons que cette opération n'est pas réalisable en général à la règle et au compas.

En comparaison avec les "bissectrices extérieures", une première extension est de considérer les angles de droite, et donc de faire la trisection du supplémentaire.

Par exemple ci-contre, [Oz) et [Ot) sont les trissectrices intérieures de l'angle géométrique AOB'.

En particulier yOz vaut 60°. De même, pour l'angle de droite (Ot, Ox).

Si on veut s'affranchir des angles géométriques, il est plus intéressant de considérer l'angle de vecteur (OB, OA). Sa mesure étant définie à 2 Pi près, les trisectrices se répartissent modulo 2 Pi/3.

On dispose donc de 6 trissectrices pour un angle.

En particulier, sur l'illustration ci-contre, les angles géométriques yOu et xOv valent chacun 120°.

Trisect.fig

Une autre présentation consiste à traiter directement des angles de droites : les droites d = (OA) et d' = (OB) font un angle de droite a = (d, d') ou -a = (d', d) modulo Pi. Soit en résolvant a = 3x et -a = 3x modulo Pi, on obtient deux fois trois solutions, soit 6 droites trissectrices de d et d', avec les relations d'angles en elles comme indiqué ci-dessus.

 

Les trisectrices d'un triangle

La figure

 

Il en résulte qu'un triangle possède 18 trissectrices. Les ^trissectrices des illustrations et figures des pages suivantes auront toujours les mêmes couleurs, ce qui permet de les repèrer rapidement.

 

TrisecTR.fig

Les intersections

Chaque trissectrice rencontre 6 autres trissectrices provenant d'un autre sommet du triangle et donc 36 autres droites issues des deux autres sommets.

Il y a donc en tout 3x36 = 108 points d'intersection - dans les cas où les trissectrices ne sont pas concourantes ou parallèles.

 

Les notations retenues

Elles ne sont peut-être pas typographiquement les plus efficaces - 4 caractères pour les points alors que 3 aurait pu suffir - mais la notation de ces pages permet de repérer immédiatement les types de trissectrices rencontrées par le nom d'un point.

Pour les trisectrices

Elles sont numérotées de 1 à 6 dans le sens trigonométrique pour l'angle de vecteur parcourru dans le sens direct.

On a donc toujours, dans l'ordre :

1 et 2 : les trissectrices "intérieures" de l'angle géométrique.

3 : fait un angle "de droite" de 120 degrés avec celle d'indice 1.

4 - 5 : les trissectrices de l'angle géométrique supplémentaire.

6 : fait un angle "de droite" de 120 degrés avec celle d'indice 2.

Avec ces notation il résulte que les trissectrices d'un même angle d'indices 1 - 3 - 5 ou d'indices 2 - 4 - 6 forment des angles de 60°, ce qui rentre dans le cadre des étoiles définies à la page suivante.

 

 

 

 

Pour leurs intersections

 

On notera AiBj (respectivement AiCj, BiCj) l'intersection des droites ai et bj (respectivement ai et cj, bi et cj). Ce qui donne :

 

 

 

Illustration en proche banlieue

 

 

Illustration en amas globulaire

  Notation.fig (pouvant servir pour aborder les prolongements)

 

Le contenu des pages 2.B. et 2.C.

On montre en 2.B - dans un cadre plus général - que les intersections des trissectrices produisent 36 triangles équilatéraux. On utilise simplement les outils de cocyclicité et de puissance d'un point par rapport à un cercle. Ensuite, en 2.C. on évalue la direction des côtés des triangles et on montre que sur ces 36 triangles, 18 sont parallèles aux trissectrices de ABC, à raison de 6 par groupe de trissectrices issues de A, B et C. Les pages du chapitre 3 sont consacrées à des illustrations de ces propriétés.

 

[2.B - Etoiles - Triangles équilatéraux] [2.C - Autres propriétés des étoiles]

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