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Exercice sur les barycentres

Posté par goude (invité) 21-04-07 à 22:26

Bonsoir tout le monde

Quelqu'un peut m'aider à faire cet exercice, s'il vous plait?
Je n'ai pas fait les barycentres depuis l'année dernière et je bloque.. Merci beaucoup

ABC est un triangle rectangle en A tel que AB = a et AC = 2a. I désigne le milieu de [AC] et G est le barycentre du système [(A, 3); (B, -2); (C, 1)].

1.a)Construire le point G et préciser la nature du quadrilatère ABIG.
  b)Exprimer en fonction de a les distances GA, GB et GC.


Pour la a je trouve Ag= AB+1/2AC mais je ne suis pas du tout surr que ce soit bon

Pourriez-vous m'aider s'il vous plait?
Merci beaucoup

Posté par
Mihawk
re : Exercice sur les barycentres 21-04-07 à 23:05

si je me souviens bien de mes formules on a  :

G = bary{(A,a),(B,b),(C,c)} equivalent a :  \vec{AG} = \frac{b}{a+b+c} \vec{AB} + \frac{c}{a+b+c} \vec{AC}

a verifier quand même...

quand j'applique ca, je trouve :  \vec{AG} = - \vec{AB} + \frac{1}{2}\vec{AC}

donc presque comme toi... a un signe moins pres en fait ^^

Posté par
Mihawk
re : Exercice sur les barycentres 21-04-07 à 23:07

pour la question 2, moi je poserai le repere (A,\vec{AB},\vec{AC})

c'est tres facile de calculer les distances entre des points dont on connait les coordonnees dans un repere ^^

Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 21-04-07 à 23:38

Bonsoir,

\vec{AG}=\vec{BA}+\vec{AI}=\vec{BI} et AGIB est un parallélogramme ( ce qui permet de construire G).

En faisant un petit dessin et en construisant G, tu peux remarquer que AIG est rectangle isocèle en I d' où GA=GC=a\sqrt{2}.

Soit O le centre du parallélogramme AGIB. OG^2=OI^2+GI^2=\frac{a^2}{4}+a^2=\frac{5a^2}{4} d' où OG=\frac{a\sqrt{5}}{2} et GB=2OG=a\sqrt{5}

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 01:31

Waouu trop fort lol
Mais je n'arrive pas à trouver AG= BA + AI



Merci beaucoup à tous les deux

Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 10:36

Re,

Comme te l' a écrit Mihawk, on a bien \vec{AG}=-\vec{AB}+\frac{1}{2}\vec{AC}=\vec{BA}+\vec{AI} car I est le milieu du segment [AC].

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 10:48

Ah ouiii merci beaucoup

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 10:54

Pourrais -tu m'aider pour la question suivante stp. Merci.

2. A tout point M du plan, on associe le nombre réel :
          f(M) = 3MA² - 2MB² + MC².
a) Exprimer f(M) en fonction de MG et de a.
b) Déterrniner et construire l'ensemble (T) des points M du plan tels que:
f(M) = 2a².



Pour la questiona) je n'ai pas comment faire :S

Pour la question b), est ce que je dois faire: 3MA²-2MB²+MC²=2a²..? Mais après est ce que je dois exprimer MA MB etMC en fonction de a?
S'il te plait, merci beaucoup.



Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:00

Re,

D' abord le a):

tu peux écrire que f(M)=3\vec{MA}^2-2\vec{MB}^2+\vec{MC}^2 puis faire intervenir le point G dans chaque vecteurs en te rappelant ensuite que 3\vec{GA}-2\vec{GB}+\vec{GC}=\vec{0} (des quantités vectorielles vont s' annuller...

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:10

Ah ok d'accord. Merci
Mais est ce qu'on a le droit de remplacer les longueurs par des vecteurs comme tu le dis
:S

Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:13

Dès qu' "il y a des carrés", oui:

MA^2=||\vec{MA}||^2=\vec{MA}^2

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:14

Ah ok d'accord
Merci beaucoup.

Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:16

Plus haut, quand je disais "faire intervenir le point G", c' est avec Monsieur Chasles bien sûr...

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:19

Alors j'ai :
f(M)= 2MG²+3GA²-2GB²+GC² (vecteurs)
Et après ca fait: f(M)= 2MG²  
C'est ça..
:S

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:19

Oui d'accord merci

Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:23

Dans l' expression de f(M) que tu as obtenue, tu dois remplacer GA^2,GB^2,GC^2 par les valeurs calculées précédemment.

Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:26

Tu dois obtenir en principe: f(M)= GM^2-2a^2

Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:26

euh,erreur: 2GM^2-2a^2

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:27

Ah d'accord

Donc je trouve:

f(M)= 2MG² + 2arac(5).

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:27

Ah

Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:30

Tu as:

f(M)=2GM^2+3GA^2-2GB^2+GC^2=2GM^2+6a^2-10a^2+2a^2=2GM^2-2a^2

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:43

Ah ouii c'est vrai j'ai oublié les carrés :S

f(M)= 2MG²+3(arac(5))²-2(arac5)²+(arac5)²
    =2MG²+6a²-10a²+2a²
    =2MG²-2a²

Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:46

Tu t' es trompé dans la 1ère ligne: GA=GC=a\sqrt{2} curieusement, la suite est juste.

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:48

Ah ben ouiii lol dsl Merci beaucoup cailloux
c'est pour ca je me disais aussi c'est bizarre... lol
Merci

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:48

Maintenant c'est bon j'ai compris

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:50

Pour la question b), est ce que je dois faire: 3MA²-2MB²+MC²=2a² stp

Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:55

Tu dois dire que f(M)=2a^2 \Longleftrightarrow 2GM^2-2a^2=2a^2 \Longleftrightarrow GM=a\sqrt{2}

Quel est l' ensemble des points M ?

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 11:58

Ah ok

L'ensemble des points M est le crecle de centre G et de rayon a(rac5)..? :S

Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 12:01

Décidément, tu y tiens a ton a\sqrt{5}. Non, c' est le cercle de centre G et d rayon a\sqrt{2}. Remarque que ce cercle passe par A et C;

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 12:03

lolll dsl
Oui c'est ce que je voulais dire.. lol

Merci beaucoup

Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 12:06

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 12:09

S'il te plait cailloux, tu pourrais m'aider pour la suite..? Dsl , mais c'est que je n'y arrive vraiment pas

3. A tout point M du plan, on associe maintenant le nombre réel:
h(M) = 3MA² - 2MB² - MC².

a)  Démontrer qu'il existe un vecteur U non nul tel que:
h(M) = MB . U - 2a²   (MB et U sont des vecteurs)

b) On désigne par P l'ensemble des points M du plan tels que:
h(M) = -2a2.
Vérifier que les points I et B appartiennent à P, préciser la nature de cet ensemble. Construire P.


Pour la a) je ne sais pas comment faire avce le produit scalaire

Merci beaucoup de bien vouloir m'aider.

Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 12:42

Re,

h(M)=3\vec{MA}^2-2\vec{MB}^2-\vec{MC}^2=3(\vec{MB}+\vec{BA})^2-2\vec{MB}^2-(\vec{MB}+\vec{BC})^2
h(M)=\vec{MB}(6\vec{BA}-2\vec{BC})+3BA^2-BC^2=\vec{MB}(6\vec{BA}-2\vec{BC})-2a^2

Je dois quitter, quelqu' un prendra bien la suite...

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 13:02

Ok merci beaucoup de ton aide cailloux , c'est tès gentil

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 13:28

Quelqu'un pourrait m'aider pour la question b) s'il vous plait?

b) On désigne par P l'ensemble des points M du plan tels que:
h(M) = -2a².
Vérifier que les points I et B appartiennent à P, préciser la nature de cet ensemble. Construire P.


Merci.

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 20:21

S'il vous plait

Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 22-04-07 à 23:13

Re bonsoir,

D' abord, IB^2=GA^2=2a^2 (voir le parallélogramme ABIG)

h(I)=3IA^2-2IB^2-IC^2=3a^2-4a^2-a^2=-2a^2 donc I \in P.
h(B)=3BA^2-BC^2=3a^2-5a^2=-2a^2 donc B \in P

h(M)=-2a^2 \Longleftrightarrow \vec{MB}.(6\vec{BA}-2\vec{BC})=0
Soit en posant \vec{u}=6\vec{BA}-2\vec{BC}:

h(M)=-2a^2 \Longleftrightarrow \vec{MB}.\vec{u}=0

P est donc la doite orthogonale à \vec{u} passant par B.

Comme I \in P, l' ensemble P cherché est donc la droite (IB).

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 23-04-07 à 11:46

Merci beauuucoup cailloux, c'est très gentil, j'ai compris

J'ai une dernière question, s'il te plait..

P et T sont sécants en deux points E et F. Montrer que les triangles GEC et GFC sont équilatéraux.

Pour cette question je sais que je dois montrer que les côtés valent a(rac2) mais je ne sais pas comment le faire.
Pourrais-tu m'aider, s'il te plait?
Merci beaucoup.

Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 23-04-07 à 13:21

Re,

Tu as IG=a=IC donc I appartient à la médiatrice de [GC]
BG=a\sqrt{5}=BC donc B appartient à la médiatrice de [GC]

Ainsi, (BI) est la médiatrice de [GC] et comme E et F appartiennent à P (cette médiatrice), on a: EG=EC et FG=FC.

D' autre part E et F ainsi que C appartiennent à T cercle de centre G et de rayon a\sqrt{2} donc GE=GC=GF=a\sqrt{2}

On en déduit que GE=EC=GC=GF=FC et que les triangles GEC et GFC sont équilatéraux.

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 23-04-07 à 13:36

Je te remercie beaucoup cailloux c'est très gentil de m'avoir aidé


Merciii

Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 23-04-07 à 13:52

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 23-04-07 à 14:27

Cailloux, s'il te plait, dans ton message de 23:13, comment peut-on savoir que BC²= 5a²

Posté par
cailloux Correcteur
re : Exercice sur les barycentres 23-04-07 à 14:29

Re,

Voyons: Pythagore dans le triangle ABC rectangle en A.

Posté par goude (invité)re : Exercice sur les barycentres 23-04-07 à 14:34

Oui c'est ce que je croyais mais:
BC²= AB²+AC²= a²+ (2a)²= a²+ 4a²= ...
Ah ouii
dsl
Merci cailloux



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