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Ensemble de points, barycentres...


premièreEnsemble de points, barycentres...

#msg2922416 Posté le 07-03-10 à 17:50
Posté par ProfilTetsuka Tetsuka

Bonjour à tous, je viens solliciter votre aide pour un type d'exercice avec lequel j'ai beaucoup de mal, les ensembles de points...

Voici l'énoncé :

Citation :
A et B sont 2 points du plan tels que AB=10cm

1) On veut déterminer l'ensemble E des points M tels que 2MA²+3MB²=165
        a. On considère K, le barycentre de [(A,2);(B,3)]. Montrer que 2MA²+3MB²=5MK²+2KA²+3KB²
        b. Déterminer la position de K et calculer KA et KB
        c. Déterminer l'ensemble E et le construire

2) On veut déterminer l'ensemble F des points M tels que MB/MA=3
        a. Montrer que l'égalité est équivalente à: (MB+3MA).(MB-3MA)=0 avec MB et MA qui sont des vecteurs ici
        b. Déterminer l'ensemble F en utilisant: G le barycentre de [(B,1);(A,3)] et G', celui du système [(B,1);(A,-3)]


Pour la 1), je ne parviens pas à tomber sur l'égalité demandée... Je pense ensuite pour la b. que je dois remplacer 2MA²+3MB²=165 par 5MK²+2KA²+3KB²=165, mais je ne vois pas comment faire ensuite.

Pour la 2) je suis bien perdu... Je reconnais bien une identité remarquable avec le produit scalaire, mais pas moyen d'en arriver là logiquement...

Merci d'avance pour votre aide!
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2922537 Posté le 07-03-10 à 18:15
Posté par Profilpgeod pgeod


a. On considère K, le barycentre de [(A,2);(B,3)]. Montrer que 2MA²+3MB²=5MK²+2KA²+3KB²

2MA²+3MB²
= 2 (MK + KA)² + 3 (MK + KB)²
= ......... développe

...
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2922631 Posté le 07-03-10 à 18:36
Posté par ProfilTetsuka Tetsuka

J'obtiens 5MK²+4MA+4MB+2KA²+2KB²
Mais où est le rapport avec le barycentre?
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2922659 Posté le 07-03-10 à 18:41
Posté par Profilpgeod pgeod

c'est faux.

2MA²+3MB²
= 2 (MK + KA)² + 3 (MK + KB)²
= 5 MK² + 2 KA² + 3 KB² + 4 MK.KA + 6 MK.KB
.............. mets 2MK en facteur de  (4 MK.KA + 6 MK.KB)
.............. et là tu verras le rapport avec le barycentre.

...
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2922833 Posté le 07-03-10 à 19:21
Posté par ProfilTetsuka Tetsuka

Ca ferait 2MK(2MK.KA+3MK.KB) ...
Mais ensuite? 2MK(2MA+3MB) ?
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2922919 Posté le 07-03-10 à 19:56
Posté par Profilpgeod pgeod


si  K, le barycentre de [(A,2);(B,3)].
(2MA+3MB) = 0

...
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2923038 Posté le 07-03-10 à 20:40
Posté par ProfilTetsuka Tetsuka

C'est vrai ! On tombe donc bien sur 5MK²+2KA²+3KB²
Ensuite, j'imagine que je dois remplacer 2MA²+3MB²=165 par 5MK²+2KA²+3KB²=165, mais que faire après?
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2923089 Posté le 07-03-10 à 20:59
Posté par Profilpgeod pgeod


5MK²+2KA²+3KB²=165
MK² = (1/5) (165 - 2KA² -3KB²) = constante

...
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2923730 Posté le 08-03-10 à 17:26
Posté par ProfilTetsuka Tetsuka

A partir de cela je trouverais donc la position de K ?
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2923893 Posté le 08-03-10 à 18:49
Posté par Profilpgeod pgeod


oui.

calcule KA et KB
puis (1/5) (165 - 2KA² -3KB²)

et conclus sur MK² = k²
cercle de centre K et de rayon k.

...
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2925468 Posté le 09-03-10 à 19:56
Posté par ProfilTetsuka Tetsuka

On aurait KA=3/5AB=3/5x10=6 et KB=2/5AB=2/5x10=4
Mais ma démarche ne me parait pas logique.
K=bar(A,2)(B,3)
Donc KA=3/2+3AB = 3/5x10 = 6
K=bar(B,3)(A,2)
Donc KB=2/2+3AB = 2/5x10 = 4
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2925504 Posté le 09-03-10 à 20:05
Posté par Profilpgeod pgeod


K=bar(A,2)(B,3)
en vecteurs : 5 AK = 3 AB
en distances : AK = 3/5 * 10 = 6

K=bar(A,2)(B,3)
en vecteurs : 5 BK = 2 BA
en distances : BK = 2/5 * 10 = 4

donc c'est juste.

...
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2925615 Posté le 09-03-10 à 20:39
Posté par ProfilTetsuka Tetsuka

D'accord. Ensuite je calcule MK
5MK²+2KA²+2KB²=165
5MK²+72+48=165
5MK²=45
MK²=9
MK=3

Donc E est le cercle de centre K et de rayon 3.
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2925630 Posté le 09-03-10 à 20:43
Posté par ProfilTetsuka Tetsuka

Je pense avoir trouvé la 2.a.
(MB+3MA).(MB-3MA)=0
MB²-9MA²=0
MB²=9MA²
MB²/MA²=9
MB/MA=3

En revanche, pour la b, je ne vois pas...
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2925633 Posté le 09-03-10 à 20:44
Posté par Profilpgeod pgeod


Ca a l'air bon.

...
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2926045 Posté le 09-03-10 à 23:14
Posté par ProfilTetsuka Tetsuka

D'accord, pourrais-tu me donner une amorce pour la b?
Merci beaucoup pour l'aide déjà apportée!
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2926138 Posté le 10-03-10 à 07:58
Posté par Profilpgeod pgeod

2/

MB/MA=3
<=> MB²/MA² = 9
<=> MB² - 9MA² = 0
-------------- identité remarquable

...
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2926145 Posté le 10-03-10 à 08:37
Posté par ProfilTetsuka Tetsuka

J'ai déjà répondu à cette question!
(Tu n'as pas du voir, je l'ai publié à 20h43 et tu as envoyé une réponse à 20h44, voir plus haut.
Là où je bloque, c'est la 2)b.
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2926289 Posté le 10-03-10 à 13:23
Posté par Profilpgeod pgeod


  b. Déterminer l'ensemble F en utilisant: G le barycentre de [(B,1);(A,3)] et G', celui du système [(B,1);(A,-3)]

MB/MA=3
<=> (MB+3MA).(MB-3MA)=0
<=> 4MG.-2MG' = 0
<=> MG.MG' = 0

...
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2926683 Posté le 10-03-10 à 16:08
Posté par ProfilTetsuka Tetsuka

Donc MG et MG' sont orthogonaux et M est ??
G le barycentre de [(B,1);(A,3)] donc GB+3GA=4MG
G', celui du système [(B,1);(A,-3)] donc G'B-3G'A= -2MG

Mais ensuite??
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2926811 Posté le 10-03-10 à 17:07
Posté par ProfilTetsuka Tetsuka

Non, c'est faux... La seule chose juste est MG et MG' sont orthogonaux...
Mais ensuite...
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2927122 Posté le 10-03-10 à 18:39
Posté par ProfilTetsuka Tetsuka

Je ne vois pas quoi faire après avoir dit que les vecteurs sont colinéaires...
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2927302 Posté le 10-03-10 à 19:36
Posté par Profilpgeod pgeod


  b. Déterminer l'ensemble F en utilisant: G le barycentre de [(B,1);(A,3)] et G', celui du système [(B,1);(A,-3)]

MB/MA=3
<=> (MB+3MA).(MB-3MA)=0
<=> 4MG.-2MG' = 0
<=> MG.MG' = 0
<=> MG et MG' sont
<=> M est sur le cercle de diamètre [GG']

...
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2927310 Posté le 10-03-10 à 19:42
Posté par ProfilTetsuka Tetsuka

D'accord! Avec AG=1/4AB et AG'=1/2AB, et comme GG' est un diamètre alors tout point sur le cercle forme un angle droit !
Merci bien pour la grosse aide, reste plus qu'a m'entrainer encore sur d'autres exo, merci!
re : Ensemble de points, barycentres...#msg2927334 Posté le 10-03-10 à 19:55
Posté par Profilpgeod pgeod

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