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démontrer avec des barycentres

Posté par benichou (invité) 29-11-04 à 19:15

Bnonjour pouriez vous m'aider s'il vous plaît je sui une grosse ..... en algèbre merci d'avance

Soit ABCD un parallélogramme
Soit I milieudu segment [CD] et E le symétrique du point A par rapport à B.Les droites (AC) et (IB) se coupent en F .
le but de cet exo est de montrer que les points D,F,E sont alignés.
1° Soit G le barycentre des points pondérés (A;1) (E;1) (D;2) (C;2)
a) démontrer que le point G  est l'isobarycentre di triangle BDC
b) en déduire que les points B;G;I sont alignés
2° a) démontrer que les points A;G;C sont alignés
   b) en déduire que les points G et F  sont alignés
3° Démontrer que les points D;F;et E sont alignés


merci de m'aider c'est assez préssé. merci d'avance

Posté par
siOk
re : démontrer avec des barycentres 29-11-04 à 19:42

Bonjour

"s'il vous plaît je sui une grosse ..... en algèbre" c'est pas grave c'est de la géométrie



Deux idées pour l'exercice:
L'associativité du barycentre (dit aussi théorème du barycentre partiel)

Pour montrer que trois points sont alignés, on montre que l'un est le barycentre des deux autres.



Question a
Comme E est le symétrique de A par rapport à B,
B est le milieu de [AE]
donc  B = bar{ (A,1), (E,1) }

Comme de plus, G = bar{ (A,1), (E,1), (D;2) (C;2) }
d'après le th. d'associativité
G = bar{ (B,2), (D,2), (C,2) }
G est bien l'isobarycentre de BCD.



Question b
Comme I est le milieu de [CD],
I = bar{ (C,1), (D,1) }
mais le barycentre ne change pas lorsque tous les coefficients sont multipliés par un même réel non nul
I = bar{ (C,2), (D,2) }

Comme G = bar{ (B,2), (D,2), (C,2) }
d'après le th. d'associativité
G = bar{ (B,2), (I, 4) }
et donc G, B, I sont alignés.


Bon je vais manger .... et tu dois être capable de faire la suite seul.

Posté par
muriel Correcteur
re : démontrer avec des barycentres 29-11-04 à 20:16

bonsoir ,
tout d'abord fais un dessin avec les annotations pour de référer si besoin
ensuite traduis toutes les hypothèses que tu as:

ABCD un parallélogramme:
\vec{AB}=\vec{DC} (*)
\vec{AD}=\vec{BC}

I milieu du segment [CD]:
I isobarycentre de C et D, c'est à dire:
\vec{IC}+\vec{ID}=\vec{0} (1)

E le symétrique du point A par rapport à B:
d'où B milieu de [AE}
autrement dit, B isobarycentre de A et E
\vec{BA}+\vec{BE}=\vec{0} (2)

Les droites (AC) et (IB) se coupent en F .
à mettre de côté

1.
G le barycentre des points pondérés (A;1) (E;1) (D;2) (C;2)
signifie:
\vec{GA}+\vec{GE}+2\vec{GD}+2\vec{GC}=\vec{0} (3)

a.
tu veux montrer que G est isobarycentre de B, D et C (ce sont des points et non un triangle ) c'est à dire:
\vec{GB}+\vec{GD}+\vec{GC}=\vec{0}

donc tu aimerais remplacer \vec{GA}+\vec{GE} dans (3) par quelque chose comme \vec{GB}
or tu sais que (2):
\vec{BA}+\vec{BE}=\vec{0}

en insérant le point G par Chaslès:
\vec{BG}+\vec{GA}+\vec{BG}+\vec{GE}=\vec{0}
\vec{GA}+\vec{GE}=2\vec{GB}

ainsi tu as dans (3):
\vec{GA}+\vec{GE}+2\vec{GD}+2\vec{GC}=\vec{0}
2\vec{GB}+2\vec{GD}+2\vec{GC}=\vec{0}
tu peux factoriser par 2, et tu obtiens le résultat demandé

1.b)
tu veux que B, G et I soit aligniés, donc que l'un des point soit barycentre des 2 autres. vu que nous savons que G est isobarycentre de B, D et C, on peut essayer de chercher à montrer que G est barycentre de B et I avec des coefficients adéquat.

tu sais d'après (1):
\vec{IC}+\vec{ID}=\vec{0}

donc tu peux arriver à transformer
en insérant le point G dans (1), et revenir sur
\vec{GB}+\vec{GD}+\vec{GC}=\vec{0}
pour changer \vec{GD}+\vec{GC} en 2\vec{GI}

ainsi G appartient à (BI).

2.a)
reprennons depuis le début, tu veux que A ou G ou C soit barycentre des 2 autres points affectés de coefficient, pour les même raison qu'avant on peut chercher à montrer que G est barycentre de A et C avec des coefficients.
tu as:
\vec{GA}+\vec{GE}+2\vec{GD}+2\vec{GC}=\vec{0} (3)
il faut transformer \vec{GE} et \vec{GD} pour arriver au résultat demandé.

tu connais des choses sur \vec{AE}, mais pas \vec{GE}, soit utilises la relation de Chaslès pour introduire le point A:
\vec{GA}+\vec{GE}+2\vec{GD}+2\vec{GC}=\vec{0}
2\vec{GA}+\vec{AE}+2\vec{GD}+2\vec{GC}=\vec{0}

or \vec{AE}=2\vec{AB}=2\vec{DC} d'après (*)
d'où
2\vec{GA}+\vec{AE}+2\vec{GD}+2\vec{GC}=\vec{0}
2\vec{GA}+2\vec{DC}+2\vec{GD}+2\vec{GC}=\vec{0}

il te reste à introduire le point C dans \vec{GD} (cela te paraît logique?)
2\vec{GA}+2\vec{DC}+2\vec{GD}+2\vec{GC}=\vec{0}
2\vec{GA}+2\vec{DC}+2\vec{CD}+4\vec{GC}=\vec{0}
2\vec{GA}+4\vec{GC}=\vec{0}

ainsi G appartient à (AC)

2.b)
tu as écrit: en déduire que les points G et F sont alignés
je penses que tu voulais dire en déduire que G=F?
(car 2 points sont forcément aligniés, il éxiste une droite passant par ces 2 points )

cette déduction est immédiate, car 2 droites sécantes (non confondues)sont sécantes en un unique point
or G et F appartienent à (AC) et (BI) (ces droites ne sont pas confondue, si ABCD n'est pas aplati)
donc G=F

3.
il te suffit de démontrer que G appartient à (DE)

pour cela tu as (3)
\vec{GA}+\vec{GE}+2\vec{GD}+2\vec{GC}=\vec{0}

tu veut transformer \vec{GA} et \vec{GC}

or tu as montrer que:
2\vec{GA}+4\vec{GC}=\vec{0}
c'est à dire:
\vec{GA}+2\vec{GC}=\vec{0}

donc (3) devient:
\vec{GE}+2\vec{GD}=\vec{0}

voilà

à toi de jouer maintenant

Posté par
muriel Correcteur
re : démontrer avec des barycentres 29-11-04 à 20:17

oups Siok, je n'avais pas vu ton message (cela met du temps à tout écrire )

Posté par benichou (invité)re 29-11-04 à 21:57

merci beaucoup pour se précieux coup de main!!!!!!!!



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