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Niveau terminale
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barycentre

Posté par
moussolony
09-10-19 à 15:12

Bonjour
ABC est un triangle rectangle en A tel que AB=a et BC=2a . I désigné le milieu de [ AC] et G le barycentre du système (A, 3)( B, -2) (C,1)
1/ construire le point G et préciser la nature du quadrilatère ABIG
Exprimer en fonction de a les distances GA, GB et GC
2/ a tout M du plan on associe le nombre réel f(M)=3MA-2MB^2+MC.
a/ Exprimer f(M) en fonction de MG et a
a/ déterminer et construire l ensemble (T) des points M du plan tels que f(M)=2a^2
3/ A tout point M du plan , on associe maintenant le nombre réel
h(M)=3MA^2-2MB^2-MC^2
a/ démontrer qu il existe un vecteur U non nul tel que h(M)=VecteurMB.vecteur U-2a^2
b on désigné par (∆) l ensemble des points m du plan tels h(M) =-2a^2
Vérifier que les points I et B appartient a (∆) . préciser la nature de cet ensemble.
Construire (∆)
4/ (∆) et (T) sont sécantes en deux points E et F. Montrer que les triangles GEC et GFC sont équilatéraux
Reponse
1/ voir la figure ci dessous
La nature du quadrilatère est un parallélogramme.
Question 2
Déterminons AC
AC^2+AB^2=BC^2
AC^2=4a^2-a^2
AC=√3a^2
Calculons GA
GG1^2+G1A^2=GA^2
(√3a^2/2)+a^2=GA^2
GA^2=3a^2/4 + a^2
GA=√7a^2/2
Calculons GB
GG1^2+G1B^2=GB^2
3a^2/4 + 4a^2=GB^2
GB^2=19a^2/4
GB=√19a^2/2
Calculons GC
GG2^2+G2C=GC^2
a^2+3a^2/4=GC^2
GC^2=7a^2/4
GC=√7a^2/2
Question 2a
f(M)=3(MG+GA^2)-2(MG+GB^2)+MG+GC^2
f(M)=3MG-2MG+MG+3GA^2-2GB^2+GC^2
f(M)=2MG+3*7a^2/4-2*19a^2/4+7a^2/4
f(M)=2MG+21a^2/4-19a^2/2+7a^2/4
f(M)=2MG-6a^2
Question
2a déterminer et construire l ensemble (T) des points M du plan tels que
f(M)=2a^2
Je ne comprends pas

Posté par
moussolony
re : barycentre 09-10-19 à 15:15

Voici la figure

barycentre

Posté par
charmuzelle
re : barycentre 09-10-19 à 15:46

Bonjour moussolony.

Dans ta formule de f(M), MA et MC, ils ne seraient pas au carré par hasard ?

J'ai trouvé comme toi pour GA, GB et GC.

En France, je crois que les barycentres ne sont plus au programme de terminale (et je trouve cela dommage car j'aimais beaucoup les barycentres). Tu es d'où ?

Posté par
moussolony
re : barycentre 09-10-19 à 15:52

Je suis en. Côté d ivoire

Posté par
moussolony
re : barycentre 09-10-19 à 15:55

Mais est ce que mes réponses sont correctes?

Posté par
charmuzelle
re : barycentre 09-10-19 à 16:01

Sachant que, pour tout M du plan, f(M)=2MG^2-6a^2, f(M)=2a^2 2a^2=2MG^2-6a^2 8a^2=2MG^24a^2=MG^2MG=2a.

Du coup, quel est l'ensemble (T) des points M du plan tels que f(M)=2a^2 ?

Posté par
charmuzelle
re : barycentre 09-10-19 à 16:02

Elles sont correctes à condition que f(M)=3MA^2-2MB^2+MC^2, avec toutes les longueurs au carré, et pas seulement MB comme tu l'as marqué.

Posté par
moussolony
re : barycentre 09-10-19 à 16:06

L ensemble des points M est le cercle de centre G et de rayon 2a

Posté par
charmuzelle
re : barycentre 09-10-19 à 16:07

Dis-moi, h(M) est-il bien égal à 2MA^2-2MB^2-MC^2 ?

Posté par
charmuzelle
re : barycentre 09-10-19 à 16:07

Oui. Mais est-ce que pour f(M), c'était bien la bonne formule, tu ne m'a toujours pas dit ?

Posté par
moussolony
re : barycentre 09-10-19 à 16:09

Oui

Posté par
moussolony
re : barycentre 09-10-19 à 16:10

Non
h(M)=3MA^2-2MB^2-MC^2

Posté par
charmuzelle
re : barycentre 09-10-19 à 16:10

Pour h(M) aussi ? Du coup on essaie la suite ? Je ne te promets rien, ça fait super-longtemps que je n'ai pas fait un tel exercice

Posté par
moussolony
re : barycentre 09-10-19 à 16:11

Je n arrive pas a construire

Posté par
moussolony
re : barycentre 09-10-19 à 16:13

La question précédent n est pas terminée.
Comment construire

Posté par
charmuzelle
re : barycentre 09-10-19 à 16:22

Avec un compas que tu ouvres de la longueur 2a et que tu piques en G, bien sûr.

Par contre, je suis très ennuyée pour la question d'après, je crois que tu trouveras mieux que moi !

Posté par
moussolony
re : barycentre 09-10-19 à 16:26

OK, je vais poster le schéma que vous vérifiez

Posté par
moussolony
re : barycentre 09-10-19 à 16:29

Ben, la question 3a
Je suis perdu aussi

Posté par
charmuzelle
re : barycentre 09-10-19 à 16:30

Moi j'obtiens cela.

barycentre

Posté par
charmuzelle
re : barycentre 09-10-19 à 16:34

Est-ce que tu peux bien revérifier l'énoncé ?

Pour h(M)=MA^2-2MB^2-MC^2, je crois que c'est bon.
Mais pour h(M)=\widevec{MB}.\vec{u}-2a^2, c'est bête car moi je trouve un vecteur \vec{u} tel que h(M)=\widevec{MB}.\vec{u}-a^2, pas -2a^2.

Mais vu la suite de l'énoncé, ça doit bien être -2a^2

Posté par
charmuzelle
re : barycentre 09-10-19 à 16:42

Pardon, j'ai fait des fautes de frappe :

h(M)=3MA^2-2MB^2-MC^2

Trouver un vecteur \vec{u} tel que h(M)=\vec{MB}.\vec{u}-2a^2

Mon idée, c'était de décomposer \vec{MA} et \vec{MC} dans l'expression de h(M) à l'aide de la relation de Chasles, mais je ne trouve pas les -2a^2, seulement -a^2 !

Posté par
GxD
re : barycentre 09-10-19 à 17:05

Bonjour, au final, à quoi est égal f(M) et h(M) ?

Posté par
moussolony
re : barycentre 09-10-19 à 17:07

Je crois qu il doit avoir une erreur de frappe. Mais c est un exercice de maison.
Mais comment vous trouvez -a^2

Posté par
charmuzelle
re : barycentre 09-10-19 à 17:17

J'écris :

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

Ce qui me donne :

h(M)=\vec{MB}.(6\vec{BA}-2\vec{BC})-a^2

Mais pour les 2a^2, je sèche. As-tu une idée, toi ? Ou des gens qui passeraient par là ?

Posté par
charmuzelle
re : barycentre 09-10-19 à 17:33

Ça ne va pas du tout, car GEC et GFC sont loin d'être équilatéraux, même si était la médiatrice de [GC].

Je vais essayer de voir si on peut trouver cet énoncé sur internet, ou peut-être dans un de mes vieux livres avec les barycentres ? Mais ça m'étonnerait car je les ai presque tous donnés.

barycentre

Posté par
charmuzelle
re : barycentre 09-10-19 à 17:46

Ça y est, j'ai trouvé quelle erreur s'est glissée dans l'énoncé !

L'exercice semble fonctionner si c'est AC et non BC qui vaut 2a !

Posté par
charmuzelle
re : barycentre 09-10-19 à 18:06

Voilà, avec AC=2a, ça fonctionne très bien !!

barycentre



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