On admet le résultat suivant:
Quatre points distincts d’affixes sont cocycliques ou alignés (resp. cocycliques ou alignés dans cet ordre) si et seulement si leur birapport
est un réel (resp. réel positif).
Le but de l’exercice est de démontrer le théorème de Ptolémée dans sa version suivante:
Théorème (Ptolémée) Soient , , , quatre points du plan non alignés. Alors on a
avec égalité si et seulement si sont cocycliques dans cet ordre.
1
(Échauffement) Montrer que pour tous ,
2
Prouver le théorème si deux des points sont égaux.
3
Dans la suite on suppose les points distincts deux à deux. En utilisant les affixes des points, prouver l’inégalité.
4
Étudier le cas d’égalité et conclure.