La baignade sur le chemin

Deux maisons se trouvent du même côté d’une rivière. On représente ces maisons sur une carte par deux points A et B. Une personne qui se trouve à la maison A souhaite se rendre à la maison B tout en effectuant un arrêt sur son trajet au bord de la rivière. Quel est le chemin le plus court ?

Voici une représentation possible de la situation (le quadrillage peut être une aide mais il n’est pas nécessaire dans la résolution) :

Voici un exemple de trajet possible mais il y a plus rapide, ce n’est donc pas la solution :

Indice
Le chemin le plus court d’un point à un autre est une droite. Il est possible d’utiliser ce principe simple pour résoudre le problème.
Solution
Voici le trajet le plus court possible représenté en rouge :

Comment peut-on arriver à cette conclusion ? L’astuce est de considérer B’ le symétrique du point B par rapport à la droite bleue. Le point C solution du problème est alors le point d’intersection de la droite bleue avec la droite (AB’).

En effet, la symétrie axiale conserve les distances donc on a AC+CB=AC+CB’. Si l’on recherche un point C qui minimise la longueur AC+CB cela revient à chercher aussi un point C qui minimise la longueur AC+CB’. Le trajet le plus court de A vers B’ est clairement la droite (AB’) donc le point C qui permet de minimiser AC+CB’ est sur la droite (AB’).

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