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Devoir Maison sur les barycentres

Posté par
KingFrieza
06-10-07 à 08:38

Bonjour !

Voici 3 exercices où j'ai rencontré des difficultés au niveau de ma réflexion !

EXERCICE 1

Soit ABC un triangle du plan tel que AB=6 ; BC=5 et AC=4. Soit G son centre de gravité.
1/ Déterminer et construire l'ensemble des point M du plan tels que ||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC||=4.
2/ a. Montrer que pour tout point M du plan, 2 Vecteur MA - Vecteur MB - Vecteur MC = 2 Vecteur IA, où I est le milieu de [BC].
b. Quel est l'ensemble Γ des points M du plan tels que ||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = ||2 Vecteur MA - Vecteur MB - Vecteur MC|| ?
c. Justifiez que Γ passe par A.
3. Soit E le barycentre de (A;2), (B;1). Déterminer l'ensemble des points M du plan tels que ||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = ||2 Vecteur MA + Vecteur MB||.


Merci beaucoup pour ceux qui peuvent m'aider et ceux qui essaient de m'aider ! Les 2 autres exercices sont beaucoup moins long !

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 08:42

Bonjour,

1/
||MA+MB+MC|| = 4
<=> ||3MG|| = 4
<=> MG = 4/3
<=> M appartient au cercle de centre G et de rayon 4/3

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 08:43

2/a/
2MA - MB - MC = 2MA - (MB+MC) = 2MA - 2MI = 2(IM+MA) = 2IA

Tout cela ne me semble pas bien compliqué. Es-tu sur d'avoir vraiment cherché ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 08:43

2/b/ n'est pas très dur. Propose quelque chose...

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 08:49

Merci beaucoup Nicolas_75 !

J'ai effectivement cherché mais moins et les maths ça fait deux !

Pour la 2b, ||2 Vecteur MA - Vecteur MB - Vecteur MC|| = 2 Vecteur IA.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 08:50

OK. Cela permet de transformer le membre de droite.
Pense maintenant à transformer le membre de gauche, en te servant d'une question précédente.
Déroule les calculs...

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 08:53

(MI+IA) + MB + MC = 2IA

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 08:54

Je ne comprends pas ce que tu fais.
Pars de ||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = ||2 Vecteur MA - Vecteur MB - Vecteur MC||
Et déroule tes calculs clairement.

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 08:59

||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = ||2 Vecteur MA - Vecteur MB - Vecteur MC||
MA+MB+MC (en supprimant les normes) = 2MA+MB+MC (en supprimant les normes)
Après on divise pas 2 chaque membre, non ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:01

Non.
Tu n'as pas le droit de supprimer les normes.
Si les vecteurs u et v ont même norme, cela ne veut pas dire qu'ils sont égaux. Par exemple, ils peuvent ne pas avoir la même direction. Cf. ton cours.

Ici, il s'agit d'abord de transformer ce qui est au sein des normes.
||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = ||2 Vecteur MA - Vecteur MB - Vecteur MC||
||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = ||2.Vecteur IA||
||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = 2.IA (distance)

Maintenant, transforme le membre de gauche comme en 1/

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:05

||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = 2.IA (distance)
MA + MB + MC = 2IA
MA + MB + MC = 3/2 IA

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:06

MG = 3/2IA pardon !

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:07

La conclusion est bonne, mais le raisonnement est faux.
||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = 2.IA (distance)
||MA + MB + MC || = 2IA >> tu avais encore oublié les normes
||MA + MB + MC || = 3/2 IA >> tu avais encore oublié les normes
|| 3MG || = 3/2 IA
MG = 3/2IA

Donc l'ensemble des points M est... ?

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:09

Pourquoi || 3MG || = 3/2 IA, ne doit-on pas supprimer le 3 du MG ?

Donc l'ensemble des points M est 3/2 IA.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:11

Je reprends :
||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = 2.IA (distance)
||MA + MB + MC || = 2IA >> tu avais encore oublié les normes
||MA + MB + MC || = 2IA >> tu avais encore oublié les normes
|| 3MG || = 2 IA
MG = 2/3 IA

Citation :
l'ensemble des points M est 3/2 IA.


Cela n'a aucun sens.
Un "ensemble de points" ne peut pas être égal à 3/2IA qui est... une distance, un nombre.

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:15

Comme G est différent de IA, l'ensemble des points M cherchés est la médiatice de [G;IA] ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:18

Citation :
Comme G est différent de IA, l'ensemble des points M cherchés est la médiatice de [G;IA] ?


Te rends-tu compte de ce que tu écris ?

"Comme G est différent de IA" >> cela n'a aucun sens : G est un point alors que IA est une distance, un nombre

"médiatrice de [G;IA]" >> cela n'a aucun sens. IA est une distance, un nombre. Le segment [G;IA] n'existe pas !

Propose quelque chose de sérieux si tu veux qu'on continue.

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:21

L'ensemble des points M : M appartient au cercle de centre G et de rayon 2/3

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:23

... et de rayon (2/3)IA

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:24

J'ai réussi ? MIRACLE !

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:26

Passons au c.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:28

Il suffit de vérifier que A vérifie l'équation définissant Gamma.

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:29

Et là, je dois faire quoi ?

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:34

Donnez-moi le calcul à résoudre, s'il vous plait.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:36

Mon message de 9h28 me semble pourtant clair.

Quand on demande de vérifier que x=2 est solution de x^3 = 8, tu remplaces :
2^3 = ... = 8 c'est bon !

Fais de même : remplacer M par A, et vérifie si l'équation est ou non vérifiée.

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:40

Si on prend M=A, alors on retrouve directement AG = 2/3 IA, c'est ça ?

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:48

Et pour le dernier (le 3/) :

||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = ||2 Vecteur MA + Vecteur MB||
||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = ||2 EA||
||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = 2.EA
||3 Vecteur MG|| = 2.EA
3.MG = 2.EA
MG = 2/3.EA

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:52

2/c/ A nouveau, je ne comprends pas bien ce que tu fais.
Il s'agit de regarder si A vérifie l'équation :
||MA+MB+MC|| = ||2MA-MB-MC||
Remplace M par A dans le membre de gauche : que devient ce membre ?
Remplace M par A dans le membre de droite : que devient ce membre ?
Est-ce la même chose ?

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:55

|| MA + MB + MC || = || 2MA - MB - MC ||
|| AB + AC || = || BA + CA ||

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:57

Membre de gauche : || MA + MB + MC || = || AB + AC ||
Membre de droite : || 2MA - MB - MC || = || -(AB+AC) || = || AB + AC ||
On trouve bien la même chose.
A vérifie l'équation définissant Gamma.
A appartient à Gamma.

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 09:59

Merci et j'ai juste pour la 3 ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 10:00

Citation :
||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = ||2 Vecteur MA + Vecteur MB||
||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = ||2 EA||


Pourquoi 2 EA ?

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 10:03

Vous voulez dire que je dois enlever le 2 ?

||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = ||2 Vecteur MA + Vecteur MB||
||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = ||EA||
||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = EA
||3 Vecteur MG|| = EA
3.MG = EA
MG = 1/3.EA

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 10:04

Citation :
Vous voulez dire que je dois enlever le 2 ?

Non. Juste que tu dois le remplacer par le bon nombre.

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 10:06

||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = ||2 Vecteur MA + Vecteur MB||
||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = ||3 EA||
||Vecteur MA + Vecteur MB + Vecteur MC|| = 3.EA
||3 Vecteur MG|| = 3.EA
3.MG = 3.EA
MG = EA

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 10:07

Donc... ?

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 10:08

M appartient au cercle de centre G et de rayon EA ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 10:09

OK.

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 10:10

Vous êtes génial ! Je comprends beaucoup mieux avec vous !

Posté par
KingFrieza
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 10:16

EXERCICE 2

Supposons que le barycentre G de (A ; a) et (B ; b) soit aussi celui de (A ; a') et (B ; b') où a, b, a' et b' sont des réels tels que a + b 0 ; a' + b' 0 et a + b a' + b'. Montrer que G est aussi le barycentre de (A ; a' - a) et (B ; b' - b).

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Devoir Maison sur les barycentres 06-10-07 à 10:17

Merci de respecter les règles du forum : crée un nouveau topic pour ce nouvel exercice.



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