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Niveau terminale
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Barycentre et isobarycentre

Posté par
Nonorigolo
13-10-21 à 19:25

Bonjour, voici un exercice sur les barycentres que j'ai du mal à résoudre :
ABC est un triangle et G le barycentre de {(A;1),(B;1),(C;1)}.
I est le milieu du côté [BC].
a) à l'aide de la propriété d'associativité, démontrer que G est le barycentre du système {(A;1)(I;2)}.
En déduire que G appartient à la médiane (AI).
b) démontrer que les médianes du triangle ABC sont concourantes en G.

Je ne comprend pas le terme « concourantes » et ce que c'est que la « propriété d'associativité »
Merci d'avance pour votre aide, et votre temps.

Posté par
philgr22
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:27

Bonsoir ; reprend dejà ton cours avant de commencer les exercices....Un conseil important

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:28

Est-ce que isobarycentre veut dire qu'il se trouve au milieu du triangle ? Donc le triangle isocèle ?

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:28

Justement mes devoirs maisons n'ont pas de lien avec mon cours actuel. C'est pour ça que je suis bloqué.

Posté par
philgr22
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:31

qu'entends tu par le milieu d'un triangle?D'autre part ça m'etonne qu'on te donne un exercice sans cours correspondant.

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:33

Nous avons travaillé sur les vecteurs dans l'espace je sais que ça a un lien mais, je n'ai pas réussis parce que nous n'avons pas traité ça
Je voulais dire que GA=GB=GC ?

Posté par
hekla
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:34

Isobarycentre veut dire que les points sont affectés du même coefficient
ce qui est le cas ici  vous avez 1 1 1

Concourantes  qui se coupent en un même point  ce qui est le cas par exemple des médianes

Associativité  on ne change pas le barycentre de 3 points si l'on remplace 2 points par leur barycentre affecté de la somme de leur coefficient

Posté par
philgr22
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:36

Bonsoir hekla :je ne pense pas que tu l'aides de cette façon!Elle est en terminale s!!!

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:41

A vrai dire terminale S n'existe plus cela se fait avec des spécialités, donc je suis en spécialité maths

Posté par
philgr22
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:42

Et donc  tu es sensée savoir que les maths ne sont pas des devinettes .
Il y a toujours un cours à comprendre en refaisant les exemples avant de chercher les exercices. c'est le seul moyen de savoir qu'on a compris.

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:45

Justement il y avait certains mots et notions que je ne comprenais pas, je demande justement de l'aide

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:45

Et comme dit auparavant je n'ai pas de cours à ce sujet

Posté par
philgr22
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:48

Je ne veux pas le croire !De toute façon hekla t'a repondu ;utilise ce qu'il t'a ecrit .

Posté par
philgr22
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:48

Et sois plus rigoureuse ....

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:49

Pour répondre à la question a) je dois bien comprendre la propriété d'associativité, mais je ne la comprend pas. Et surtout je ne sais pas comment démontrer que G est le barycentre de système A1 I2

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:50

Je veux bien être rigoureuse mais je n'arrive pas à faire cette exercice, j'ai compris les notions sauf « propriété d'associativité »

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:52

Donc I est le barycentre du B et C
je dois prouver cela
Et après je pourrais dire que G barycentre {(A;1),(I;2)} ?

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:53

mb IB+mcIC=0
IB+IC=0
IB=IC ?

Posté par
philgr22
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:54

aGA+bGB+cGC = (a+b)GI+cGC si I est le barycentre de A(a) ,B(b)

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:56

I étant le barycentre de {(B;1),(C;1)}
Et G barycentre de {(A;1),(B1,(C;1)}
Alors D'après la propriété d'associativité G barycentre de {(A;1),(I;2)}
Mais pourquoi est-ce que on met un 2 après I car il y a deux points ?

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:57

philgr22 @ 13-10-2021 à 19:54

aGA+bGB+cGC = (a+b)GI+cGC si I est le barycentre de A(a) ,B(b)


Ce n'est pas plus logique d'utiliser B et C ?

Posté par
philgr22
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:57

Nonorigolo @ 13-10-2021 à 19:52

Donc I est le barycentre du B et C
je dois prouver cela
Et après je pourrais dire que G barycentre {(A;1),(I;2)} ?

Oui mais attention :ne parle pas de barycentre de deux points .

Posté par
philgr22
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:59

Nonorigolo @ 13-10-2021 à 19:57

philgr22 @ 13-10-2021 à 19:54

aGA+bGB+cGC = (a+b)GI+cGC si I est le barycentre de A(a) ,B(b)


Ce n'est pas plus logique d'utiliser B et C ?

J'ai généralisé pour rappeler le cours.. A toi d'utiliser le bon systeme ,c'est ce que tu as fait.

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 19:59

Si G isobarycentre, sachant que la médiane AI passe par le milieu, G appartient à médiane (AI) ?

Posté par
philgr22
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 20:00

Le 2 est le coefficient affecté au point I .Revois la DEFINITION du barycentre d'un SYSTEME de points affectés de coefficients.

Posté par
philgr22
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 20:01

Que sais tu de la  position d'un barycentre d'un systeme de deux points ?

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 20:05

Euh comment ça ? Les points sont alignés ?

Posté par
philgr22
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 20:07

ET oui!!! Tu peux le verifier par la relation vectorielle de construction du barycentre ;c'est encore du cours.

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 20:09

D'accord j'ai compris, donc j'ai bien prouvé que G est barycentre de A1 I2
Est-ce que la phrase que j'ai dites à 19:59 est suffisante pour justifier que le point G appartient a (AI) ?

Posté par
philgr22
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 20:10

Non tu as mal compris la question : tu dois DEDUIRE que G est sur AIdonc utilise ce que tu viens d'ecrire.

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 20:11

Pareille pour la b) je serais capable de l'expliquer avec un phrase, mais étant en maths je sais qu'il faut le démontrer

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 20:13

Puisque G barycentre de A1 I2 je peux en déduire quelque chose ?

Posté par
philgr22
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 20:15

Je dois partir :il te suffit de raisonner de la meme façon avec une autre mediane. Je te renouvelle mon conseil :travaille davantage ton cours ; en cas de besoin tu as des fiches sur ce site qui peuvent le compléter.

Posté par
philgr22
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 20:16

Nonorigolo @ 13-10-2021 à 20:13

Puisque G barycentre de A1 I2 je peux en déduire quelque chose ?

G est aligné avec I et A.

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 20:16

Je dois seulement dire ça vous pensez ?

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 20:23

Donc puisque G est barycentre de A1 B1 et C1
C'est un isobarycentre donc les médianes passant par le milieu elles sont concourantes en B
Est-ce que je dois faire une démonstration pour chaque médiane ?

Posté par
hekla
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 20:45

les médianes sont concourantes en un point qu'on appelle le centre de gravité Ce n'est certainement pas un sommet du triangle

Si on considère I l'isobarycentre de B et C alors I est le milieu de [BC]

En utilisant la propriété d'associativité   on a G barycentre de (A,1)( I, 2)
  On sait que G appartient à (AI)  et on sait aussi  exercice précédent que \vec{ {AG}=\dfrac{2}3}\vec{AI}

Posté par
hekla
re : Barycentre et isobarycentre 13-10-21 à 20:52

Pour l'associativité   vous avez un certain nombre de points affectés de coefficients  
vous regroupez un certain nombre de ces points dans un sac  à la condition que la somme des coefficients soient non nuls  et
vous dites que le barycentre  global n'a pas changé  en considérant  les autres points et le sac que l'on va affecter de tous les coefficients
que l'on a mis dedans

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 14-10-21 à 14:31

Euh j'ai du mal à comprendre

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 14-10-21 à 14:34

Pour le b) pour prouver que les médianes sont concourrantes il me suffit de dire que G barycentre de A1 B1 et C1 il est donc isobarycentre
Centre de gravité du triangle ABC donc GA=GB=GC donc toutes les médianes concourantes en G ?

Posté par
hekla
re : Barycentre et isobarycentre 14-10-21 à 15:12

Vous avez montré en considérant le barycentre de (B,1), (C,1)  que G isobarycentre de A B et C se trouvait sur la droite (AI) I étant le milieu de [BC]

On fait de même en tournant  J barycentre de (C,1) (A,1)  G  est aussi le barycentre de (B,1) (J,2) Il se trouve donc sur (BJ)

K barycentre de (A,1) (B,1)  GG  est aussi le barycentre de (C,1) (K,2) Il se trouve donc sur (CK)

G appartient aux trois médianes

G est défini comme isobarycentre  vous devez donc démontrer que G appartient aux 3 médianes  Pour ce faire utiliser la propriété d'associativité

Posté par
Tilk_11 Moderateur
re : Barycentre et isobarycentre 14-10-21 à 16:00

Bonjour Nonorigolo,
cette fiche pourra peut-être t'aider : cours sur les barycentres

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 14-10-21 à 17:20

hekla @ 14-10-2021 à 15:12

Vous avez montré en considérant le barycentre de (B,1), (C,1)  que G isobarycentre de A B et C se trouvait sur la droite (AI) I étant le milieu de [BC]

On fait de même en tournant  J barycentre de (C,1) (A,1)  G  est aussi le barycentre de (B,1) (J,2) Il se trouve donc sur (BJ)

K barycentre de (A,1) (B,1)  GG  est aussi le barycentre de (C,1) (K,2) Il se trouve donc sur (CK)

G appartient aux trois médianes

G est défini comme isobarycentre  vous devez donc démontrer que G appartient aux 3 médianes  Pour ce faire utiliser la propriété d'associativité


Mais la propriété d'associativité ce n'est pas ce que vous venez de me dire ?

Posté par
hekla
re : Barycentre et isobarycentre 14-10-21 à 17:29

la propriété d'associativité permet de remplacer 2 points par leur barycentre affecté de la somme des coefficients

\vec{GA}+\underbrace{\vec{GB}+\vec{GC}}_{2\vec{GI}}=\vec{0}

G isobarycentre des 3 points d'où  G barycentre de A1 I2 puis G appartient à (AI)  donc à la médiane issue de A

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 14-10-21 à 21:12

Donc ça c'est pour la première médiane

Posté par
hekla
re : Barycentre et isobarycentre 14-10-21 à 21:26

Oui  
Vous écrivez à peu près la même chose pour les deux autres médianes.  Ce que j'avais ébauché à 15 :12

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 14-10-21 à 21:33

J'ai utilisé la loi de Newton pour chaque médiane que j'ai nommé du coup, et après avoir fait ça j'ai dit que G barycentre de….avec la propriété d'associativuté
Puis j'ai dit qu'il était l'isobarycentre avant de conclure

Posté par
Nonorigolo
re : Barycentre et isobarycentre 14-10-21 à 21:33

Et j'ai fait comme vous avec GA+GB+GC=0
J'ai à chaque fois mi de quoi il était égale
GB+GC =2…

Posté par
hekla
re : Barycentre et isobarycentre 14-10-21 à 22:00

On considère G l'isobarycentre des points A, B et C

1)Considérons I l'isobarycentre de B et de C.  I est le milieu de [BC]

  D'après le théorème des barycentres partiels  (ou autre appellation)
G est aussi le barycentre de (A,1) et (I,2).  G appartient à la droite (AI) donc à la médiane issue de A

2)Considérons J l'isobarycentre de C et de A.  J est le milieu de [CA]

  D'après le théorème des barycentres partiels
G est aussi le barycentre de (B,1) et (J,2)  G appartient à la droite (BJ) donc à la médiane issue de A

3) Considérons K l'isobarycentre de A et de B.  K est le milieu de [AB]

  D'après le théorème des barycentres partiels
G est aussi le barycentre de (C,1) et (K,2)  G appartient à la droite (CK) donc à la médiane issue de C

G appartenant aux trois médianes, elles sont donc concourantes en un point appelé le centre de gravité du triangle.


On a posé dès le départ que G est l'isobarycentre



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