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Barycentre

Posté par
ramz
28-12-10 à 10:33

Bonjour,
Pouvez vous me donner des démarches plus detaillées afin de résoudre cette question car je n'arrive pas a la réaliser
Merci d'avance
Voici l'énoncé :
Le tourniquet
Soit ABC un triangle et M0 un point de (AB)

On effectue la construction ci-dessus :
(M0M1) est parallèle à (BC)
(M1M2) est parallèle à (AB)
(M2M3) est parallèle à (AC)
(M3M4) est parallèle à (BC), etc

Il s'agit de montrer  que M6=M0


Piste : écrire M0 comme barycentre de (A;a) et de (B;b) et utiliser des projections pour établir que M0 et M3 sont symétriques par rapport au milieu de I de [AB]

Posté par
dhalte
re : Barycentre 28-12-10 à 10:53

Bonjour
M0 barycentre de (A,a),(B,1-a)
alors
M1 barycentre de (A,a),(C,1-a)
(cela découle du théorème de Thalès)

Et tu continues ainsi

Posté par
frankot
re : Barycentre 28-12-10 à 12:21

Bonjour.
On utilise le théorème de Thalès:
\frac{AB}{AM0} =\frac{AC}{AM1}=\frac{BC}{BM2}=\frac{BA}{BM3}=\frac{CA}{CM4}=\frac{CB}{CM5}=\frac{AB}{AM6}.
Donc AM0=AM6...

Posté par
dhalte
re : Barycentre 28-12-10 à 13:04

dhalte dit : Merci Frankot

seule remarque : il faut utiliser des mesures algébriques, parce que avec les distances, il y a deux solutions potentielles à l'équation AM=AB sur une droite : M=B ou M symétrique de B par rapport à A.

Et l'exercice voulait manifestement utiliser des techniques liées au barycentre.

Posté par
frankot
re : Barycentre 28-12-10 à 13:09

Bonjour dhalte.
tout à fait d'accord avec vous.

Posté par
ramz
re : Barycentre 28-12-10 à 20:46

Oui merci mais désolé j'ai oublié de preciser que l'on nous donnes une piste qui est :
Ecrire M0 comme barycentre de (A;alpha) et de (B;beta) et utiliser des projections pour établir que M0 et M3 sont symétriques par rapport au milieu I de [AB]

Et c'est la ou je n'arrive pas à comprendre ce raisonnement
Merci d'avance pour votre aide
Je vous envoi la figure

Barycentre

Posté par
dhalte
re : Barycentre 28-12-10 à 21:50

J'ai bien lu ton indication, et c'est pourquoi je te rappelle mon message précédent :

Citation :
Bonjour
M0 barycentre de (A,a),(B,1-a)
alors
M1 barycentre de (A,a),(C,1-a)
(cela découle du théorème de Thalès)

Et tu continues ainsi

Posté par
ramz
re : Barycentre 28-12-10 à 22:16

moi je ne comprend pas pourquoi vous écrivez M0 barycentre de (A,a),(B,1-a) et non pas M0 barycentre de (A,alpha),(B,beta)

Posté par
dhalte
re : Barycentre 28-12-10 à 22:48

parce que le barycentre d'un système de points quelconque est inchangé lorsqu'on multiplie chaque masse par un coefficient identique non nul, ce qui équivaut à dire qu'on peut toujours choisir les masses pour que leur somme soit égale à 1

Démonstration avec deux points :
(A,a) et (B,b) ont pour barycentre G, à condition que a+b\neq0
Donc G vérifie
a\vec{AG}+b\vec{BG}=\vec0
Divisons les deux membres de l'égalité par a+b qui est non nul:
\frac{a}{a+b}\vec{AG}+\frac{b}{a+b}\vec{BG}=\vec0

soit alors a'=\frac{a}{a+b} et b'=\frac{b}{a+b}
l'équation devient
a'\vec{AG}+b'\vec{BG}=\vec0
caractéristique du barycentre du système (A,a'), (B,b')

or, a'+b'=1
Donc G est aussi barycentre de (A,a'),(B,1-a')

capito ?

Posté par
ramz
re : Barycentre 29-12-10 à 00:09

Je viens de comprendre le raisonnement a propos du barycentre mais je ne comprend pas ce que ça amène a la resolution de l'exercice

Posté par
dhalte
re : Barycentre 29-12-10 à 00:19

CHerche, je t'ai donné le raisonnement initial, il te reste à le reproduire 2 fois pour caractériser M3 et le comparer à M0 et au milieu de [AB]

Posté par
ramz
re : Barycentre 29-12-10 à 11:33

pourquoi a'+b'=1

Posté par
ramz
re : Barycentre 29-12-10 à 11:39

Voila sinon ce que je trouve M2 = barycentre de  (B;b)(C;1-b)
                             M3 = barycentre de  (B;b)(A;1-b)

Posté par
ramz
re : Barycentre 29-12-10 à 11:49

Et sinon comment faite vous pour utiliser Thales dans ce cas la

Citation :
M0 barycentre de (A,a),(B,1-a)
alors
M1 barycentre de (A,a),(C,1-a)
(cela découle du théorème de Thalès)

Posté par
dhalte
re : Barycentre 29-12-10 à 11:58

Citation :
pourquoi a'+b'=1


as-tu remplacé un organe essentiel de ton anatomie, le cerveau, par la farce du chapon?

a'=\frac{a}{a+b}
 \\ b'=\frac{b}{a+b}
 \\ a'+b'=\frac{a+b}{a+b}

donc
M0 barycentre de (A,a), (B,1-a)
M1 barycentre de (C,a), (B,1-a)
M2 barycentre de (C,a), (A,1-a)
M3 barycentre de (B,a), (A,1-a)

je récapitule
M0 barycentre de (A,a), (B,1-a)
M3 barycentre de (B,a), (A,1-a)

Soit C' le milieu de [M0M1]
C' barycentre de (M0,1), (M1,1)
et par associativité des barycentres
C' barycentre de (A,a),(B,1-a) et (B,a),(A,1-a)
donc en regroupant les termes
C' barycentre de (A,a+1-a),(B,1-a+a)
C' barycentre de (A,1),(B,1)
C' est aussi milieu de [AB]

et en refaisant l'opération trois fois, on arrive à
C' milieu de [M3M6]

je résume
C' milieu de [AB] est aussi milieu de [M0M3] est aussi milieu de [M3M6]
donc M6=M0

Posté par
dhalte
re : Barycentre 29-12-10 à 12:03

cadeau

Barycentre

Posté par
ramz
re : Barycentre 29-12-10 à 15:43

Le schéma que vous avez envoyé ne coîncide pas avec la figure que je vous ai envoyé

Posté par
ramz
re : Barycentre 29-12-10 à 15:54

Moi j'aurai plutot dit
M0 est un barycentre pour A et B
disons M0 barycentre de Aa et B b

par projection ce barycentre est conservé
donc M1 barycentre de Aa et C b
idem dans la projection suivante
M2 barycentre de ..............

etc
au bout on arrive à M6 barycentre de Aa et Bb donc = M0
mais après on nous demande d'établir que M0 et M3 sont symétriques par rapport au milieu de I de [AB] et c'est la ou je bloque

Posté par
dhalte
re : Barycentre 29-12-10 à 16:25

Je te souhaite une bonne année 2011.
Et si le simple fait de ne pas représenter les sommets du triangle comme sur ta figure initiale te plonge dans de telles affres, je renonce à t'aider, ce n'est vraiment pas de mon niveau.

Posté par
ramz
re : Barycentre 29-12-10 à 21:49

On dirait que vous vous êtes vexé or ce n'était pas mon attention je voulais juste vous proposer ma réponse (car ce site est avant tout réaliser pour que les élèves proposent leur réponse)
PS : Je vous souhaites une bonne année 2011.

Posté par
dhalte
re : Barycentre 29-12-10 à 22:13

Tu peux toujours me proposer ta solution, mais étudie aussi d'un peu plus près ma proposition, elle répond en particulier à la question de ton exercice : M3 et M0 ont même milieu que A et B.
Cela permet de raccourcir la démonstration.

Posté par
ramz
re : Barycentre 29-12-10 à 22:55

Moi ce que je ne comprend pas vraiment c'est qu'en quoi les milieu nous permettent de démontrer que M0=M6

Posté par
dhalte
re : Barycentre 29-12-10 à 23:26

Tu pars de M0, fais trois traits pour arriver à M3.
tu démontres que M3 est symétrique de M0 par rapport au milieu de [AB]

maintenant tu pars de M3, fais trois traits pour arriver à M6
tu démontres de la même manière (en fait, ce n'est même pas la peine de refaire la démonstration puisque la situation est strictement identique, seuls les noms des points ont changé) que M6 est symétrique de M3 par rapport au milieu de [AB].

Le symétrique du symétrique te fais revenir à M0 : M6=M0
M0 -> symétrique -> M3
M3 -> symétrique -> M0

Posté par
co11
re : Barycentre 29-12-10 à 23:40

bonsoir,
Une petite intervention sur le début de l'exercice si ce n'est pas trop tard??

Si M0 est sur (AB) on peut écrire par exemple vect(AM0)=kvect(AB)
Et en écrivant vect(AB) = vect(AM0)+vect(M0B) ..., on fait apparaitre M0 comme barycentre de A et B.
D'accord?

Ensuite, par Thalès, ou mieux, du calcul vectoriel, on peut montrer que vect(AM1) = kvect(AC) non
ou conservation du barycentre par projection, mais je ne pensais pas que c'était au programme de première.

En espérant avoir un peu servi à qq chose.

A plus.

Posté par
co11
re : Barycentre 29-12-10 à 23:43

Oups, je suis un peu incomplète.
vect(AM1) = kvect(AC) donc M1 barycentre ......(comme M0)

Posté par
dhalte
re : Barycentre 30-12-10 à 00:17

Euh, co11, c'est sympa, mais ne crois-tu pas qu'on en est déjà à l'étape suivante ?

Posté par
ramz
re : Barycentre 30-12-10 à 20:13

Donc je devrais dire que M3=barycentre du systeme {(B;a)(A;b)} et M6=barycentre du systeme {(A;b)(B;a)} donc étant donné que les coefficients sont permutés alors M6 est le symétrique de M3 par rapport a I milieu de (AB) donc M6=M0
Est ce bien cela?

Posté par
dhalte
re : Barycentre 30-12-10 à 21:06

A peu près ; tu t'es trompé dans les coefficients.

M0 barycentre de (A,a),(B,b)
M3 barycentre de (A,b),(B,a)
M6 barycentre de (A,a),(B,b)
donc M6=M0

mais tu loupes alors la question de ton exercice :

Citation :
établir que M0 et M3 sont symétriques par rapport au milieu I de [AB]

Posté par
ramz
re : Barycentre 30-12-10 à 21:16


D'après la propriété rappelée en 2. on déduit que M0 et M3 sont symétriques par rapport au milieu I de [AB].

De même M3 et M6 sont symétriques par rapport au milieu I de [AB].

M0 et M6 étant tous deux symétriques de M3 par rapport au milieu I de [AB] sont confondus.

Posté par
ramz
re : Barycentre 30-12-10 à 21:29

Est ce bien cela??

Posté par
dhalte
re : Barycentre 30-12-10 à 22:14

Citation :
D'après la propriété rappelée en 2.


euh, c'est quoi ces propriétés rappelées en 2 ?

Posté par
ramz
re : Barycentre 31-12-10 à 16:05

G le barycentre de (A;a) et de (B;b), G' le barycentre de (A;b)et de (B;a) alors G et G' sont symétriques par rapport au milieu I de [AB]

Posté par
dhalte
re : Barycentre 31-12-10 à 16:36

Ah bon.
Mais l'as-tu démontré ?

Moi, je sais que je l'ai fait à ma méthode, mais elle n'a pas l'air de te plaire. Alors il faut quand même que tu fasses la démonstration. Celle-ci n'est pas compliquée à faire, mais elle n'est pas immédiate.

Tu ne peux pas affirmer de but en blanc cette propriété.
Il te faut la justifier, la démontrer.

Posté par
ramz
re : Barycentre 31-12-10 à 22:27

Mais il ne demande pas de le démontrer mais je veux bien que vous me le montrer avec bcps de détailles pour que je puisse la comprendre
Merci d'avance

Posté par
ramz
re : Barycentre 31-12-10 à 22:28

Je voudrais savoir si ce serait possible de me donner des sites qui m'explique la projection
Merci d'avance

Posté par
dhalte
re : Barycentre 01-01-11 à 11:04

Petite leçon de français :

Citation :
établir que M0 et M3 sont symétriques par rapport au milieu de I de [AB]


Établir, c'est démontrer.

Définition d'une projection du plan
Soient Axe et Dir deux droites du plan
Ces droites ne doivent pas être parallèles
Alors la projection sur la droite Axe, de direction Dir est une application qui associe à tout point M du plan une image M' définie ainsi :
M' est l'intersection de Axe et de la droite parallèle à Dir qui passe par M
Barycentre

Évidemment, on retrouve Thalès dans une telle construction :
Barycentre
5$\frac{\bar{AM_1}}{\bar{AM}}=\frac{\bar{AM'_1}}{\bar{AM'}}=\frac{\bar{M_1M'_1}}{\bar{MM'}}

D'un point de vue vectoriel, cela se traduit par les relations suivantes :

il existe un réel k, appelé coefficient de proportionnalité, tel que
5$\vec{AM_1}=k\vec{AM} (les points A, M et M_1 sont alignés)
5$\vec{AM'_1}=k\vec{AM'}
 \\ \vec{M_1M'_1}=k\vec{MM'} (en plus, les points M' et M'_1 sont les projetés de M et M_1)

Pas de cours sur la projection (ce cours se résume à ce qui précède), mais des exercices du niveau 4ième.
neuf exercices sur la projection

Posté par
dhalte
re : Barycentre 01-01-11 à 11:16

Et puisque tu es perdu avec les barycentres et que c'est la période des cadeaux, voici la démonstration que tu pourras laborieusement recopier sur ton devoir :

Pour tout point M de la droite (AB), on peut choisir deux réels a et b et définir M comme le barycentre du système (A,a),(B,b)

Soit alors le point M' barycentre du système (A,b),(B,a)

Nous allons montrer que le segment [MM'] a même milieu que le segment [AB]

Soit I le barycentre du système (M,a+b),(M',a+b)
Les masses des deux points étant égales, ce point I est le milieu de [MM']

Alors la propriété d'associativité des barycentres nous permet d'affirmer que I est aussi le barycentre du système suivant :
(A,a),(B,b),(A,b),(B,a)
car nous avons remplacé (M,a+b) par (A,a),(B,b), puisque M barycentre de (A,a),(B,b) (il faut que la masse de M soit alors la somme des masses de A et B)

et nous avons remplacé pour la même raison (M',a+b) par (A,b),(B,a)

Donc I barycentre de (A,a),(B,b),(A,b),(B,a) est aussi barycentre de
(A,a+b),(B,a+b)
(nous avons regroupé les masses des points identiques)
Puisque ces masses sont égales, I est le milieu de [AB]

Barycentre



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