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Casse-tête de novembre 2015

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Academic year: 2022

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Texte intégral

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Casse-tête de novembre 2015

On trace cinq points à l'intérieur d'un carré unité, côtés inclus. On part de l'un des points numéroté 1 et on trace le segment de droite joignant ce point au point le plus proche* numéroté 2.

On poursuit le périple en joignant par un segment le point n°i au point le plus proche* non encore rencontré numéroté i + 1.

On termine le circuit en reliant le point n°5 au point de départ n°1.

Déterminer la position des cinq points et du point de départ de sorte que la longueur du circuit soit la plus grande possible.

Pour les plus courageux: même énigme avec 6 points.

*Nota: si deux points ou plus sont à égale distance d'un point numéroté i, l'un quelconque de ces points peut être le point numéroté i + 1

Solution proposée par Jean Nicot

Plaçons P1 dans un angle , P2 sur le cercle unité centré en P1 et sur la médiatrice d’un côté ne contenant pas P1. P3 est mis sur le coin opposé à P1,et P4 et P5 sur les deux autres coins.

La distance P2P3 est fournie par P2P3²=1/4+(1- √3/2)² = 2 - √3 = (√3 − 1)²/2 soit P2P3 =

√6− √22

= 0.51763

La longueur du circuit P1-P2-P3-P4-P5-P1 est de 1+0,51763+1+1,4142+1 = 4,9318

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On ajoute un 6

ème

point en prenant le symétrique P’2 de P2 par rapport à la diagonale P1P3.

On remarque que le triangle P2P’2P3 est équilatéral et on remplace le segment P2P3 par le trajet P2P’2P3.

On renomme les points dans le bon ordre.

On obtient une longueur de circuit = 4,9318+0 ,51763= 5,44948

On voit que P2, P3, P5, P6 sont équidistants de P1, que P2 est équidistant de P3, P4, P6, et que P3 est équidistant de P2, P4, P5. Cela donne une grande latitude pour choisir un trajet.

On peut remarquer que le trajet P1, P2, P6, P3, P5, P4,P1 est équivalent.

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