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Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentres...

Posté par Clefie (invité) 20-09-06 à 17:19

Bonjour.
J'ai un exercice dont l'enoncé est le suivant : ABC triangle, I milieu [BC]. H un point de (AI) distinct de A, de I et du symétrique de A par rapport à I. (BH) coupe (AC) en Q, (CH) coupe (AB) en P. Alors (BC) et (PQ) sont parallèles et (AH) passe par le milieu J de [PQ].
A, I et H sont distincts et alignés, donc il existe un réel k, non nul, tel que vecteur HI = k.vectHA. Il me faut prouver que k est différent de 1 et que H barycentre de (A, -2k), (B,1), (C,1).
Je ne comprend absolument rien !
La question suivante est : deduisez-en que P barycentre de (A,-2k),(B,1) et Q celui de (A,-2k),(C,1). dois-je utiliser pour cela le théorème d'associativité ?
merci d'avance

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 21-09-06 à 16:27

s'il vous plait j'aurai besoin d'une reponse ! je n'y arrive absolument pas !
jai juste réussi a demontrer que k n'est pas égal à 1.
mais le reste je ne comprends rien !!

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 21-09-06 à 16:36

Je vais essayer de t'aider.

Mais dis-moi d'abord pourquoi k est différent de 1.

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 21-09-06 à 16:38

merci. jai mis que k différent de 1 car si k = 1, vecteur HI = vecteur HA or I distinct de H. c bon ou pas ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 21-09-06 à 16:39

OK. Attends un peu pour la suite.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 21-09-06 à 16:51


(en vecteurs) HI = k.HA
donc
(en vecteurs) HI - k.HA = 0
donc H = Barycentre A,-k I,1 [là, on voit qu'il est important que k soit différent de 1]
On multiplie tous les coefficients par 2 :
H = Barycentre A,-2k I,2
Or I est le milieu de [BC], donc I = Barycentre B,1 C,1
En appliquant le théorème d'associativité des barycentres, il vient :
H = Barycentre A,-2k B,1 C,1

Posté par
veleda
configuration du trapèze complet 21-09-06 à 17:01

bonjour,je crois que j'arrive trop tard j'avais la même methode que nicolas par contre pur BC//PQ je ne vois pas?
s'ils sont // il est immédiat que J est le milieu de PQ (PJ/BI=AJ/AI=JQ/IC=JQ/BI=< PJ=JQ)

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 21-09-06 à 17:10

Merci beaucoup bcp bcp ! puis-je pousser ma demande d'aide plus loin ?
je dois déduire de ce que tu viens d'me dire (H bary de (A -2k) , (b, 1), (c,1), que P barycentre de (A,-2k), (B,1) et que Q est celui de (A,-2k ) (C,1).
et aussi, il me faut exprimer vecteur AP en fonction de AB et le vecteur AQ en fonction de AC. En déduire que PQ est colinéaire à BC et conclure.
je ne comprends rien aux barycentres =(

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 21-09-06 à 17:11

au fait, pour repondre a veleda, la partie "alors (BC)//(PQ) donc (AH) passe par le milieu J de [PQ]" est ce qu'on cherche a démontrer a la fin de l'exercice. ce n'est pas une donnée. voila

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 21-09-06 à 17:15

3 messages ca fait beaucoup. mais pour en déduire que P barycentre (A,-2k), (B,1) est-ce que ca a un rapport avec le fait que P appartient à (AB) ? (de meme pour Q appartient à (AC) )

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 21-09-06 à 17:18

Soit M un point quelconque de (HC), différent de H
Il existe un x réel tel que :
M = Barycentre H,2-2k C,x avec x différent de 2k-2
Associativité des barycentres :
M = Barycentre A,-2k B,1 C,1 C,x
M = Barycentre A,-2k B,1 C,1+x
P est l'un de ces points M. On sait qu'il appartient à (AB). Donc le coefficient de C doit être nul :
P = Barycentre A,-2k B,1

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 21-09-06 à 17:22

OK. merci. de meme pr Q (en changeant certaines parties de la demonstration bien sur).
Et pour exprimer AP en fonction de AB ? et AQ en fonction de AC ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 21-09-06 à 17:24

La formule P = Barycentre A,-2k B,1 seule permet, en appliquant le cours, d'exprimer facilement AP en fonction de AB

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 21-09-06 à 19:03

en fait je pense avoir trouvé.
tu peux me dire si c bon stp ?
AP = beta/alpha+beta AB. en remplacant : AP = 1/-2k + 1 AB
de meme : AQ = gamma/alpha+gamma AC = 1/-2k + 1 AC
(tout ca en vecteurs).
ensuite il faut demontrer que PQ colinéaire à BC :
AQ = (1/-2k + 1)AC
AP + PQ = (1/-2k + 1) AC
PQ = (1/-2k + 1) AC - AP
Or AP = 1/-2k + 1 AB
donc PQ = 1/-2K + 1 AC - 1/-2k + 1 AB
PQ = 1/-2K + 1 AC + 1/-2K + 1 BA
PQ = 1/-2K + 1 (BA + AC)
PQ = (1/-2k + 1) BC
donc PQ colinéaire à BC. j'en conclue ke (BC) // (PQ)
c bien ca ou jai totalement faux ?

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 22-09-06 à 18:55

c la bonne reponse ou pas ?
sinon, sachant que P barycentre de A et B. comment démontrer que B barycentre de (P,-2k + 1), (A,2k) ? comment demontrer que H est le barycentre de (Q,-2k + 1) , (B,1) ? (c'est tjs le meme exercice)

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 22-09-06 à 20:20

jai besoin d'aide... svp...

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 23-09-06 à 04:24

Je n'ai pas le courage de rentrer dans tes calculs, qui sont difficilement lisibles. Un exemple : "PQ = 1/-2K + 1 (BA + AC)". Il manque au moins 2 paires de parenthèses pour que cette expression soit juste !

P = Barycentre A,-2k B,1
(D'ailleurs, pour écrire ce genre de choses, il faut être sur que k est différent de 1/2. A toi de la démontrer en utilisant une hypothèse de l'énoncé.)
Donc 3$\fbox{\vec{AP}=\frac{1}{1-2k}\vec{AB}}

De même, 3$\fbox{\vec{AQ}=\frac{1}{1-2k}\vec{AC}}

Donc
3$\begin{array}{rcl}
 \\ \vec{PQ} & = & \vec{PA}+\vec{AQ}\\
 \\ &=& \frac{1}{1-2k}\vec{BA}+\frac{1}{1-2k}\vec{AC}\\
 \\ &=& \frac{1}{1-2k}\vec{BC}
 \\ \end{array}

Donc (PQ) // (BC)

Nicolas

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 23-09-06 à 08:53

(rebonjour) d'accord.merci. et pour demontrer que B barycentre de (P,-2k+1),(A,2k) ? je dois exprimer AB en fonction de AP ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 23-09-06 à 08:56

Euh... je l'ai fait à 17h18 ci-dessus, et tu avais l'air d'avoir compris...

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 23-09-06 à 08:56

Non, oublie mon message.

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 23-09-06 à 08:57

d'accord... jme disais aussi...

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 23-09-06 à 08:58

Démontrer que B barycentre de (P,-2k+1),(A,2k)
Tu sais que P = Barycentre A,-2k B,1
Exprime cela sous forme de vecteurs.
Utilise la relation de Chasles, pour retomber sur une autre égalité de vecteurs permettant de déduire ce que tu cherches.

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 23-09-06 à 08:59

ok donc je pars de PA + PB = vecteur nul, c bien ca ?

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 23-09-06 à 09:00

enfin alpha.PA + beta.PB = O plutot

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 23-09-06 à 09:04

Bien sûr. Mais en remplaçant les alpha et beta par les bonnes valeurs.

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 23-09-06 à 09:05

d'accord. merci beaucoup !!! bonne journée =)

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 23-09-06 à 09:06

Je t'en prie.

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 23-09-06 à 09:19

je suis vraiment desolée mais je peux t'embeter encore une petite fois ?...
je n'y arrive pas.
-2k PA + PB = 0 si je remplace les coefficients.
alors par exemple si je fais :
-2k PB + BA + PB = 0 je n'aboutis a rien (ou alors je fais une erreur à un moment ou un autre mais bon...)
ensuite si je fais -2k PA + PA + AB = 0 je n'arrive a aucun resultat non + !!

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 23-09-06 à 09:22

Démontrer que B barycentre de (P,-2k+1),(A,2k)
Tu sais que P = Barycentre A,-2k B,1
-(2k)PA + PB = 0 (*)
Tu veux démontrer que B est le barycentre de (P,-2k+1),(A,2k)
Tu veux donc te retrouver avec une expression de la forme :
(...)BP + (...)BA = 0
Dans (*), tu as déjà du BP. Il reste à faire apparaître BA : il n'y a pas le choix !
-(2k)PA + PB = 0 (*)
-(2k)PB - (2k)BA + PB = 0
Je te laisse conclure...

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 23-09-06 à 09:30

je dois etre vraiment bete parce que je ... n'arrive tjs à rien =(
-(2k)PA + PB = 0
-(2k)PB - (2k)BA + PB = 0
-(2k)PB+PB - (2k)BA = 0
(-2k+1)PB - (2k)BA = 0
(2k+1) BP - (2k)BA = 0
mais sauf erreur (très probable...) de ma part, je n'aboutis pas au résultat que je recherche (B barycentre de (P, -2k +1), (A,2k)

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 23-09-06 à 09:33

(-2k+1)PB - (2k)BA = 0 << ta ligne
(2k plus 1) BP - (2k)BA = 0
On multiplie par -1 :
(1-2k) BP + (2k)BA = 0
donc B barycentre de (P, -2k +1), (A,2k)

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 23-09-06 à 09:37

d'accord... merci beaucoup pour ta patience =) bonne journée (pour de bon cette fois !)

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 23-09-06 à 09:38

Pas de souci. Je t'en prie.

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 24-09-06 à 12:07

Bonjour. je pensais que ce serait simple mais il se trouve que j'ai encore une question non resolue :
H est le barycentre de (Q, -2k+1) , (P, -2k+1), (A, 2k)
Il me faut en déduire que (AH) passe par le milieu J de [PQ]
Deja, il n'y a pas moyen de savoir si "J milieu de [PQ]" est une donnée ou si c'est moi qui doit le prouver ?? Merci de m'aider

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 24-09-06 à 12:11

Est-ce la première fois que l'énoncé parle de cette lettre J ?
Dans ce cas, c'est une définition.

J = milieu [PQ] = Barycentre P,-2k+1 Q,-2k+1

H = Barycentre Q,-2k+1 P,-2k+1 A,2k
= Barycentre J,-4k+2, A,2k
donc H, A, J alignés

Nicolas

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 24-09-06 à 12:14

oui c'est la première fois que l'enoncé parle de J.
Je te remercie beaucoup. J'en ai enfin fini avec cet exercice ! Bonne journée

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 24-09-06 à 12:16

Je t'en prie.

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 01-10-06 à 10:52

ca fait longtemps que je suis passé à un autre exercice. Ma

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 01-10-06 à 10:56

desolée le message a été envoyé par inadvertance. Donc je me permets de revenir sur cet exercice. J'ai re-réfléchis à la question "comment prouver que H barycentre de (A, -2k), (B,1), (C, 1).
En partant de l'idée que k différent de 1 et non nul j'ai fait :
HI = k.HA
HI - k.HA = 0. H bary de (I,1), (A,-k)
D'après la propriété d'homogénéité, H bary de (I,2), (A, -2k)
Or I milieu de [BC] donc I isobary de (B,1), (C,1).
Soit H' le bary de (A, -2k), (B,1), (C, 1). (H' existe car -2k+1+1 non nul)
d'après le théorème d'associativité H' bary de (A, -2k), (I, 2).
Or H est le bary de ce meme système. d'ou H' = H. Donc H bary de A, B, C

Voila c'était juste pour compléter la démonstration...

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 01-10-06 à 11:00

Bonjour,

Ma démonstration ci-dessus, que je reproduis ici, me semble plus courte. Inutile de faire intervenir H'.

Nicolas

(en vecteurs) HI = k.HA
donc
(en vecteurs) HI - k.HA = 0
donc H = Barycentre A,-k I,1 [là, on voit qu'il est important que k soit différent de 1]
On multiplie tous les coefficients par 2 :
H = Barycentre A,-2k I,2
Or I est le milieu de [BC], donc I = Barycentre B,1 C,1
En appliquant le théorème d'associativité des barycentres, il vient :
H = Barycentre A,-2k B,1 C,1

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 01-10-06 à 11:04

oui plus courte, mais si on ne fait pas intervenir H' on peut nous demander d'où est-ce qu'on sort que H = bary de A, B, C, non ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 01-10-06 à 11:05

Non.
Relis ma démonstration.
On part de HI = k.HA
On en déduit que H = Barycentre A,-k I,1 << pas de surprise
H = Barycentre A,-2k I,2 << normal
On remplace I,2 par B,1 C,1
Je ne vois pas où est le problème.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 01-10-06 à 11:06

On ne "balance" pas H = Barycentre A,-2k B,1 C,1
C'est la conclusion du raisonnement.

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 01-10-06 à 11:06

et bien je crois qu'on ne peut pas passer de 2 points à 3 points avec le th. d'associativité ??

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 01-10-06 à 11:06

En revanche, toi tu "balances" H' le bary de (A, -2k), (B,1), (C, 1).
C'est un peu artificiel.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 01-10-06 à 11:07

Citation :
et bien je crois qu'on ne peut pas passer de 2 points à 3 points avec le th. d'associativité ??

Ah bon ? Que dit le théorème d'associativité ?

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 01-10-06 à 11:07

bon bon bon... d'accord. c'est juste que, personnellement, je sais que mon professeur prefere qu'on utilise cette "technique" avec H' car c'est comme ça qu'on a vu les exercices en classe c'est tout

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 01-10-06 à 11:08

Rappel de cours ici :
http://www.ac-grenoble.fr/lycee/LAB/jr2000/geoplan/barycentre/barycentre008.htm

L'opération marche dans les deux sens :
(i) remplacer des points par leur barycentre
(ii) remplacer un barycentre par des points

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 01-10-06 à 11:09

OK, je comprends.
Vous n'avez l'habitude de n'utiliser le théorème d'associativité que dans un sens.
D'où l'introduction de H'.
Si ton professeur préfère cette méthode, utilise-la, bien sûr.

Posté par Clefie (invité)re : Configuration du trapèze complet (en rapport avec barycentr 01-10-06 à 11:10

le théorème d'associativité dit (dans mon cours) :
G est le barycentre de 3 points (A, alpha), (B, beta), (C, gamma)
Supposons que alpha+beta non nul et notons H le bary de (A, alpha), (B, beta).
Alors G est le bary de (H, alpha+beta), (C, gamma)
enfin peut etre ai-je mal compris le théorème...

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