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Décomposition d'un vecteur de l'espace

Posté par
KCJV
29-04-17 à 15:45

Bonjour à toutes et à tous,
Je suis bloqué dans un exercice de géométrie dans l'espace dont voici l'énoncé :

ABCD est un tétraèdre. M est le point de AB tel que \overrightarrow{AM}=\frac{1}{3}\overrightarrow{AB}, et N est le milieu de l'arête [CD].
Exprimer le vecteur \overrightarrow{MN} en fonction de \overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AC} et \overrightarrow{AD}.


Ma prof n'a pas eu le temps de nous expliquer la méthode, et il n'y a aucune aide dans mon livre. C'est le premier exercice de décomposition de vecteurs qu'elle nous a donné à faire. J'ai pensé à écrire \overrightarrow{MN} comme la somme des vecteurs \overrightarrow{AM} et -\overrightarrow{AN}, mais je n'arrive pas à aller plus loin.

Est-ce que quelqu'un pourrait me donner quelques indications sur la façon dont on résout ce problème ? Merci d'avance !

PS : J'ai reproduit la figure du livre sur GeoGebra pour que ça soit plus clair

Décomposition d\'un vecteur de l\'espace

Posté par
malou Webmaster
re : Décomposition d'un vecteur de l'espace 29-04-17 à 15:51

Bonjour
MN=MA+AN(tout en vecteurs bien sûr)
puis utilise les données de ton exo

Posté par
Priam
re : Décomposition d'un vecteur de l'espace 29-04-17 à 15:51

Ton idée est bonne; mais, plus exactement, écris  MN = MA + AN (vecteurs).
Tu peux ensuite exprimer le vecteur AN en fonction des vecteurs AC et AD.

Posté par
KCJV
re : Décomposition d'un vecteur de l'espace 29-04-17 à 16:11

malou @ 29-04-2017 à 15:51

Bonjour
MN=MA+AN(tout en vecteurs bien sûr)
puis utilise les données de ton exo

Merci mais je bloque peu après avoir écrit ça...
Voilà ce que j'ai écrit au brouillon :

D'après la relation de Chasles, \overrightarrow{AM}+\overrightarrow{MN}=\overrightarrow{AN}, ce qui équivaut à \overrightarrow{MN}=\overrightarrow{AN}-\overrightarrow{AM}.
On sait, d'après l'énoncé que \overrightarrow{AM}=\frac{1}{3}\overrightarrow{AB}, l'égalité précédente devient donc \overrightarrow{MN}=\overrightarrow{AN}-\frac{1}{3}\overrightarrow{AB}.
De plus, les vecteurs  \overrightarrow{AN}, \overrightarrow{AC} et \overrightarrow{AD} sont coplanaires donc il existe deux réels x et y tels que \overrightarrow{AN}=x\overrightarrow{AC}+y\overrightarrow{AD}


Et c'est là que je suis bloqué...

Posté par
malou Webmaster
re : Décomposition d'un vecteur de l'espace 29-04-17 à 16:16

MN=MA+AN=-1/3 AB + AN=-1/3AB + (AD+AC)/2

tu peux considérer N comme l'intersection des diagonales du parallélogramme construit sur AD et AC (un grand classique)

Posté par
KCJV
re : Décomposition d'un vecteur de l'espace 29-04-17 à 16:27

Je crois que j'ai trouvé quelque chose :
-\overrightarrow{AC}+\overrightarrow{AD}=\overrightarrow{CA}+\overrightarrow{AD}=\overrightarrow{CD}=2\overrightarrow{CN}\Leftrightarrow \overrightarrow{CN}=\frac{1}{2}\overrightarrow{CD}=\frac{1}{2}\left ( \overrightarrow{AD}-\overrightarrow{AC} \right )
\overrightarrow{AN}=\overrightarrow{AC}+\overrightarrow{CN}=\overrightarrow{AC}+\frac{1}{2}\left (\overrightarrow{AD}-\overrightarrow{AC}  \right )=\frac{1}{2}\overrightarrow{AC}+\frac{1}{2}\overrightarrow{AD}

Il doit y avoir plus simple, mais je pense que je vais pouvoir me débrouiller pour la suite. Merci pour l'aide !

Posté par
malou Webmaster
re : Décomposition d'un vecteur de l'espace 29-04-17 à 17:24

et au final, que réponds-tu pour MN alors ? tu as tous les morceaux maintenant....

Posté par
KCJV
re : Décomposition d'un vecteur de l'espace 29-04-17 à 21:34

\overrightarrow{MN}=-\frac{1}{3}\overrightarrow{AB}+\frac{1}{2}\overrightarrow{AC}+\frac{1}{2}\overrightarrow{AD}



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