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Niveau LicenceMaths 2e/3e a
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Barycentres

Posté par
Bubble
21-01-19 à 20:05

Bonsoir,
j'ai un devoir maison à faire en géométrie et je suis bloquée aux deux dernières questions. Voici l'énoncé:
"Soient A,B,C,D quatre points du plan avec A,B,C non alignés.
(a) Montrer que ABCD est un trapèze si et seulement si il existe un réel α > 0 tel que D = bar ( ( A , α ) , ( B , -α ) , ( C , 1 ) ).
On suppose dans la suite que ABCD est un trapèze avec D = bar ( ( A , α ) , ( B , -α ) , ( C , 1 ) ) , que les droites ( AD ) et ( BC ) sont sécantes en K et que les droites ( AC ) et ( BD ) sont sécantes en L.
(b-i) Montrer qu'il existe un réel x tel que K = bar ( ( A , x ) , ( D , 1-x ) ) et K = bar ( ( B , x ) , ( C , 1-x ) ).
(b-ii) Montrer que l'on a x+α ( 1-x ) = 0.
(b-iii) Montrer que K appartient à la droite ( IJ ).
(c) Montrer que les points I,J,K,L sont alignés."

Il me reste donc la question (b-iii) et (c) à faire.
Pour la (b-iii) j'ai rassemblé les données dont je dispose, ce qui donne:
K=bar((A,x),(D,(1-x))) <=> xKA+(1-x)KD=0
K=bar((B,x),(C,(1-x))) <=> xKB+(1-x)KC=0

I=mil(A,B) donc IA+IB=0 <=> AI=1/2 AB
I=bar((A,1),(B,1))

J=mil(C,D) donc JC+JD=0 <=> CJ=1/2 CD
J=bar((C,1),(D,1))

Malheureusement, je ne sais pas vraiment quoi faire de tout ça.
Merci d'avance pour vos réponses.

Posté par
Bubble
re : Barycentres 21-01-19 à 21:02

En fait j'ai un peu avancé, et je me retrouve avec 2KI=KA+KB et 2KJ=KC+KD. Mais je n'arrive pas à prouver que 2KI+2KJ=0.

Posté par
verdurin
re : Barycentres 21-01-19 à 22:13

Bonsoir.

Pour montrer que la droite (IJ) passe par K il suffit de montrer que K est barycentre de I et J pour des coefficients que je te laisse chercher.

Tu ne réussiras pas à prouver que 2\vec{KI}+2\vec{KJ}=\vec{0}. C'est faux.

PS : il aurait été agréable pour tes lecteurs que tu dises, avant de les utiliser, que les points I et J sont les milieux respectifs de AB et CD.

Posté par
Bubble
re : Barycentres 21-01-19 à 22:21

Merci pour votre réponse. Effectivement, je viens de m'apercevoir que cette information manque dans mon énoncé.
Je vois, je dois donc démontrer qu'il existe a,b appartenant à R tel que aKI+bKJ=0. Cependant, je ne vois toujours pas comment faire pour aboutir à cette égalité. Désolé.

Posté par
lafol Moderateur
re : Barycentres 21-01-19 à 22:36

Bonjour
en partant de :

Citation :
il existe un réel x tel que K = bar ( ( A , x ) , ( D , 1-x ) ) et K = bar ( ( B , x ) , ( C , 1-x ) ).

en le traduisant par des égalités vectorielles, qu'il est possible d'additionner entre elles, avant d'utiliser le fait que \vec{KA} + \vec{KB} = 2\vec{KI}, et même genre pour traduire J milieu de CD, tu devrais arriver à tes fins

Posté par
verdurin
re : Barycentres 21-01-19 à 22:41

On a :
x\vec{KA}+(1-x)\vec{KD}=\vec{0}
 \\ x\vec{KB}+(1-x)\vec{KC}=\vec{0}
additionne ces deux égalités et divise par 2.

Posté par
Bubble
re : Barycentres 21-01-19 à 22:46

D'accord,merci.
Si je comprends bien,ça donne:
xKA+(1-x)KD=0
xKB+(1-x)KC=0

donc x(KA+KB)+(1-x)(KD+KC)=0
Or, KA+KB=2KI et  KC+KD=2KJ
donc en remplaçant:
2xKI+(2-2X)KJ=0

Donc K=bar ((I,2x),(J,(2-2x)))
donc K appartient à (IJ)

Est-ce correct?

Posté par
verdurin
re : Barycentres 21-01-19 à 22:59

Oui.

Posté par
Bubble
re : Barycentres 21-01-19 à 23:02

Super,merci beaucoup.
Pour la dernière question, je suppose que je reprends la b-i et la b-iii mais avec L au lieu de K,c'est bien ça? Ou il y a une façon plus rapide?

Posté par
verdurin
re : Barycentres 21-01-19 à 23:03

Une remarque quand même : que se passe t-il si =1 ?

Posté par
verdurin
re : Barycentres 21-01-19 à 23:06

Nos messages se sont croisés.
Pour la dernière question je dirais : « de même ».
Mais je suis vieux et feignant.

Posté par
Bubble
re : Barycentres 21-01-19 à 23:18

Merci beaucoup pour toutes vos réponses,vraiment. Je vais finir de mettre tout ça au propre. Bonne soirée.

Posté par
lafol Moderateur
re : Barycentres 22-01-19 à 00:03

ma prof de math sup nous apprenait à écrire "de manière analogue" plutôt que "de même" ....



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