8410 : ♦♦♦ L’île parfaite

Michel Criton


SOLUTION


Les côtés du quadrilatère ABCD étant tangents à l’étang, on a AB + DC = BC + AD. Ces quatre longueurs se décomposent selon les points de tangence en huit longueurs égales deux à deux (théorème de Pitot), le centre de l’étang étant l’intersection de quatre bissectrices des angles du quadrilatère.

BC = AB + 77 – 33 = AB + 44.

Le quadrilatère ABCD étant cyclique, , d’où

Dans les triangles ABC et ACD, la loi des cosinus (ou théorème d’al-Kashi) donne :

AC2 = AB2 + BC2 − 2AB × BC cos ,

AC2 = AD2 + DC2 − 2AD × DC cos .

On calcule successivement :

AB2 + (AB + 44)2 − AB (AB + 44)  = 332 + 772 – 33 × 77 .

(AB / 11)2 + (AB / 11 + 4)2 − (AB/11)(AB/11 + 4)  = 32 + 72 – 3 × 7 .

42 – 32 – 72 = –42.

(2 −  )(AB / 11)2 + 4(2 −  )(AB / 11) − 21 (2 +  ) = 0.

(2 +  )/(2 −  ) = 3 + 2 .

(AB / 11)2 + 4 (AB / 11) − 21 (3 + 2  ) = 0.

(AB / 11 + 2)2 = 22 + 21 (3 + 2  ) = 67 + 42 = (7 + 3  )2.

AB = 11 (5 + 3  ), soit environ 101,662.

La barrière [AB] mesure donc environ102 m.

 

 

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