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barycentre

Posté par flulio (invité) 14-12-04 à 07:08

Dans un tétraère ABCD, on considère :
E le barycentre de (A,-1), (B,2), (C,-3) ;
F le milieu de [ED]
G barycentre de (A,1) et (D,2)
Et H celui de (B,2), (C,-3)

1° Démontrer que F,G et H sont alignés.

2° Démontrer que B,C,F et G sont coplanaires .

Merci davance , mais c'est dans pas longtemps qu'il faut le rendre alors svp !!

Posté par dolphie (invité)re : barycentre 14-12-04 à 15:14

1°) Pour montrer que 3 points sont alignés il faut montrer que les vecteurs \vec{FG} et \vec{FH} (par exemple) sont colinéaires, ou encore il faut montrer qu'il existe a et b tels que F soit le barycentre de (G,a), (H,b).

Je choisis de la faire avec les barycentres partiels, mais tu peux aussi le faire en écrivant les égalités vectorielles.
E = bary{(A,-1),(B,2),(C,-3)}
G = bary{(A,1),(D,2)}
H = bary{(B,2),(C,-3)}
Déjà, grâce aux barycentres partiels on peut remarquer:
E = bary{(A,-1),(B,2),(C,-3)}
E = bary{(A,-1),(H,-1)}
E = bary{(A,1),(H,1)} (rq: E milieu de [AH])
F milieu de [ED] signifie : F = bary{(E,1),(D,1)}
soit encore: F = bary{(E,2),(D,2)}
J'utilise encore les barycentres partiels:
F = bary{(A,1),(H,1),(D,2)}
F = bary{(G,3),(H,1)}
ce qui se traduit par:
3\vec{FG}+\vec{FH}=\vec{0}
Soit encore: 3\vec{FG}=-\vec{FH}
Les points F,G et H sont donc alignés.

Posté par dolphie (invité)re : barycentre 14-12-04 à 15:22

2°) il s'agit de montrer qu'il existe deux réels \alpha et \beta tels que: \vec{FG}=\alpha\vec{FB}+\beta\vec{FC}

Or, on a montré précédemment que 3\vec{FG}=-\vec{FH}
et H = bary{(B,2),(C,-3)}
Donc: 2\vec{HB}-3\vec{HC}=\vec{0}
Introduisons le point H dans cette relation, grâce à la relation de Chasles:
2\vec{HF}+2\vec{FB}-3\vec{HF}-3\vec{FC}=\vec{0}
Soit: \vec{HF}=2\vec{FB}-3\vec{FC}
Donc: 3\vec{FG}=-(2\vec{FB}-3\vec{FC}
3\vec{FG}=-2\vec{FB}+3\vec{FC}
Donc \vec{FG}=-\frac{2}{3}\vec{FB}+\vec{FC}

Et par conséquent les points F,G, B et C sont coplanaires.



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