Enoncé D1918 (Diophante)
La saga de l’angle de 60◦ (2ème épisode)
Démontrer que dans tout triangleABC, la médiatrice du segment qui joint l’orthocentre au centre du cercle circonscrit passe par l’un des trois sommets du triangle si et seulement si l’un des angles est égal à 60◦.
Solution de Jean Moreau de Saint-Martin
Supposons le sommet Asur la médiatrice du segment OH. Alors AH=OA=OB =OC.
L’homothétie de centre G et de rapport −1/2 transforme AH en A0O, A0 étant le milieu deBC, projection orthogonale de O.
Dans le cercle circonscrit, l’angle au centre BOCd est le double de l’angle BAC. Dans le triangle isocèled OBC, la hauteurOA0 =AH/2 =OB/2 est OBcos(BOC/2) =d OBcos(BAC). Ainsid BACd = arccos(1/2) = 60◦.
Réciproquement, si BACd = 60◦, cos(BACd ) = 1/2, OA0 = OB/2, AH = 2OA0 =OB =AO etA est sur la médiatrice du segmentOH.
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