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Caractérisation barycentrique d un segment

Posté par znez (invité) 07-11-05 à 21:04

Bonjour à tous, j'ai un petit problème avec un exercice de mathématique sur les barycentre. l'énoncé est le suivant:

A et B sont deux point distincts.
L'objectif de cet exercice est de prouver que [AB] est l'ensemble des barycentres de A et B affectés de coefficients de même signe et d'en tirer quelques conséquences.

1) On suppose que alpha et beta sont de même signe.

a)prouver que 0\le \frac{\beta}{\alpha+\beta} \le1
( j'ai essayé de le faire avec beta=0 puis alpha=0 mais ça ne donne rien de concret)

b)déduisez-en que G appartient à [AB]
( là, je ne peut pas appliquer la propriété pour les droites, parce que c'est un segment sans coefficient, c'est bien difficile)
2)Réciproquement, SI G est un point de [AB], alors il existe un réel k tel que
\vec{AG} = k\vec{AB} avec 0\le k \le 1
a) Vérifiez que G est le barycentre de (A; \alpha ), (B, \beta ) en calculant \alpha et \beta en fonction de k.
b) déduisez-en que \alpha et \beta sont de même signe.Conluez.

3) Le schéma suivant précise la localisation du barycentre G de (a, \alpha ) et (B, \beta) sur le droite (AB).
Justifiez ces résultats.

__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
--------------------|                          |------------------

x'                   A                         B                   x

----------- : \alpha et \beta de signes contraires

|          |: \alpha et \beta de même signe


Désolé pour le dessin, le problème de l'exercice vien surtt que c'est un segment et non une droite, de plus, il n'y a pas de coefficient "concret", ce qui rend difficile le calcul de barycentre.
Grand merci a ceux qui tenterons de m'aider et de consacrer un peu de leurs temps libre à cet exercice qui me pose probleme

Posté par
muriel Correcteur
re : Caractérisation barycentrique d un segment 07-11-05 à 21:34

bonjour ,

1) a)
j'ai essayé de le faire avec beta=0 puis alpha=0 mais ça ne donne rien de concret

normal, tu dis est mal pris
tu veux
0\le \frac{\beta}{\alpha+\beta} \le1
et tu sais que \alpha et \beta ont même signe et "non nul en même temps" (il vaudrait mieux, parce que sinon tu ne peux pas diviser par 0)

1er cas, ils sont tous les deux positifs
ainsi \alpha+\beta > 0
et tu veux montrer que
0\le \;\beta \le\alpha+\beta

mais cela tu le sais,
donc tu peux dire
comme 0\le \;\beta \le\alpha+\beta, alors
on peux diviser par \alpha+\beta qui est strictement positif
et on a
0\le \frac{\beta}{\alpha+\beta} \le1

2ème cas : ils sont tous les deux négatifs
ainsi \alpha+\beta < 0
et tu veux montrer que
0\ge \;\beta \ge\alpha+\beta
parce que multiplier par

mais cela tu le sais aussi,
donc tu peux rédiger de la même manière que précédement

b) qu'est-ce que G ?
je suppose le barycentre de (A;\alpha)(B;\beta)
c'est à dire
\alpha\vec{GA}\;+\;\beta\vec{GB}\;=\;\vec{0}
autrement dit
\alpha\vec{GA}\;+\;\beta\vec{GA}\;+\;\beta\vec{AB}\;=\;\vec{0}
(\alpha\;+\;\beta)\vec{GA}\;+\;\beta\vec{AB}\;=\;\vec{0}
(\alpha\;+\;\beta)\vec{AG}\;=\;\beta\vec{AB}
\vec{AG}\;=\;\frac{\beta}{\alpha\;+\;\beta}\vec{AB}
ainsi tu peux en conclure que 0 \le AG\le AB (ce sont des longueurs)
donc ...

2)
reprends tout ce que j'ai fait mais dans l'autre sens


voilà
pour le dessin, il faut que tu analyse ce que signifie appartient sur le segment

Posté par znez (invité)merci; ce que j ai trouvé en 2) 07-11-05 à 22:27

merci pour m'avoir éclaircit sur ce sujet .
Ma réponse en 2) est la suivant:

\vec{AG}= k \vec{AB}
\vec{AG}=k(\vec{AG}+\vec{GB})
soit (1-k)\vec{AG}=k\vec{GB}
(1-k)\vec{GA}+k\vec{GB}=\vec{0}
comme 1-k+k \neq0, M est le barycentre de (A,1-k), ( B,k).
Ainsi, le point G du segment [AB] tel que \vec{AG}=k\vec{AB} est le barycentre de (A,1-k), (B, k).

pour la b,
0\le k \le 1
si k=0, alpha=1 et beta=0, donc alpha et beta sont tout les deux positifs
si k=1, alpha=0 et beta=1, donc alpha et beta sont de meme signe.

Posté par
muriel Correcteur
re : Caractérisation barycentrique d un segment 07-11-05 à 22:41

pour la fin, cela pose un peu problème si 0 < k < 1
non, il te suffit de poser
\alpha=1-k
et \beta=k
comme on a 0\lek\le1
alors 0\le1-k\le1
donc \alpha et \beta ont même signe

Posté par znez (invité)merci 07-11-05 à 22:47

Oui je n'y avais pas pensé encore merci pour ta gentillesse et ta patience !

Posté par
muriel Correcteur
re : Caractérisation barycentrique d un segment 08-11-05 à 12:12

de rien
@+



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