D1858. La saga de l'angle de 45° (2ième épisode)
Soit un triangle ABC dont l'angle en A est égal à 45°. On trace l'orthocentre H et le point M milieu du côté BC.
Les droites symétriques de la droite AM respectivement par rapport aux hauteurs BB1 et CC1 du triangle ABC se rencontrent au point X.Démontrer que AX = BC.
Solution proposée par Maurice Bauval :
Repère orthonormé. A(0,0), B(b,0), C(c,c), M((b+c)/2, c/2) Droite AM : cx – y(b+c) = 0
Un point quelconque X(x,y).
Le symétrique P de X par rapport à la hauteur issue de C : P(2c – x, y) Le symétrique Q de X par rapport à la hauteur issue de B : Q(b–y, b–x) P est sur la droite AM : c(2c – x) – y(b+c) = 0
Q est sur la droite AM : c(b – y) – (b – x)(b+c) = 0 La résolution de ce système de deux équations donne X { x = (b3+b2c+2c3)
(b2+2bc+2c2) , y = (−b2c+2bc2+2c3) (b2+2bc+2c2) }
AX² = [(b3+b2c+2c3)2+(−b2c+2bc2+2c3)2]
(b2+2bc+2c2)2 = b² – 2bc + 2c²
D'autre part, vecteur CB (b – c , –c) d'où CB² = (b–c)² + c² = b² – 2bc + 2c² Donc AX = BC