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DM maths vecteurs

Posté par
alphaetbeta22
05-10-18 à 18:04

Bonjour,
je fais appelle à vous parce que j'ai un devoir maison en mathématiques et j'éprouve quelques difficultés pour le réaliser. Voici l'énoncé :

On considère un triangle ABC et les points D et E définis par :
           BD(vecteur)=1/9xAB(vecteur) et EC(vecteur)=3/4xBC(vecteur)
La droite (ED) coupe le côté [AC] en un point F.

L'objectif de ce problème est de déterminer le réel k tel que AF(vecteur) = kAC(vecteur)

1) Conjecteure à l'aide d'un logiciel de géométrie dynamique :
a.En utilisant Geogebra, tracer ABC quelconque puis construire le point D image du point B par la translation de vecteur A.

Saisissez la commande : Saisie D=B+1/9xVecteur[A,B]

b. Construire de manière analogue le point E.

c. Construire alors le point F, intersection des droites (ED) et (AC)

d. Faire apparaitre les distances AF et AC puis faire calculer au logiciel la valeur de k.
Examiner le comportement de k lorsqu'on déforme le triangle ABC.

2) Utilisation d'un repère pour déterminer la valeur exacte de k sous forme de fraction irréductible

a. On munit le plan du repère (A;AB(vecteur);AC(vecteur)) dans lequel on se place. Quelle est l'abscisse de F ? En quoi la recherche de l'ordonnée de F nous aide pour résoudre le problème ?

b. Quelles sont les coordonnées des points A,B,C et D dans ce repère ?

c. Déterminer les coordonnées (xE;yE) du point E.

d. Interpréter l'alignement des points D,E et F par une relation de colinéarité pour en déduire yF, conclure.

Voilà , j'ai déjà réalisé une partie le 1) a. b. et c. mais je ne sais pas si c'est bon donc je vous met ci-joint ma figure
Merci d'avance à ceux qui prendront le temps et la peine de m'aider !

Alphaetbeta22

Posté par
alphaetbeta22
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 18:06

J'ai oublié de joindre le fichier le voici :

DM maths vecteurs

Posté par
hekla
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 18:19

Bonjour

si vous avez suivi les instructions données  il n'y a pas de problème pour la question 1

juste une remarque  puisque le repère de la question 2 est  A~;\vec{AB}~,\vec{AC}~vous auriez pu mettre B à l'horizontale   de manière à garder l'image fréquente d'un repère

que proposez-vous pour la question 2 ?

Posté par
alphaetbeta22
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 18:25

Pour la question 1) b. je ne trouve pas le moyen de calculer le réel k avec geogebra.
Pour la question 2 je ne comprend pas trop votre remarque et honnêtement je ne sais pas trop quoi penser de la question 2), je n'ai jamais fais ce type d'exercice  donc je ne sais pas trop quoi en penser :/

Posté par
hekla
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 18:35

les points A, F et C sont alignés   on a donc \dfrac{\text{AF}}{\text{AC}}=k

ce que l'on peut traduire aussi par \vec{AF}=k\vec{AC}


  Dans le repère (O~;~\vec{\imath}~;~\vec{\jmath})

\vec{OI}=\vec{\imath}  I (1~;~0)

\vec{OJ}=\vec{\jmath}  I (0~;~1)

quelle est l'abscisse de F ? À quel axe appartient -il ?

Posté par
alphaetbeta22
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 18:44

D'accord j'ai compris pour k merci.
Pour F j'ai tracer le repère (o;i;j) mais je ne sais pas où placer la point F sur cette axe. Il se trouve sur l'axe des abscisse entre 0 et 1, donc entre A et B ? puisque i = AB = (0;1) ?

Posté par
hekla
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 18:48

F appartient à l'axe des ordonnées  ses coordonnées seront (0~;~k)

F est entre A et C

Posté par
alphaetbeta22
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 18:55

Donc on peut dire que trouver l'ordonnée de F nous aide à résoudre le problème car cela nous permettra de trouver k ? Et pour trouver les coordonnées de A, B, C et D je dois m'aider des coordonnées des vecteurs ? Mais j'ai un peu de mal à imaginer comment faire sachant que je connais seulement les coordonnées des vecteurs

Posté par
hekla
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 19:02

vous connaissez les coordonnées des points

A est l'origine donc

B est tel que \vec{AB}=1\vec{AB}+0\vec{AC}   B(1~;~0)

C

Posté par
alphaetbeta22
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 19:12

Je ne comprends pas toute à fait votre relation (pouvez vous détaillez votre raisonnement ?) et comment vous trouvez que B (1;0) ?

Posté par
hekla
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 19:20

c'est la définition des coordonnées d'un point dans un repère

si vous avez comme repère (A ;\vec{AB}~,~\vec{AC})

dire que M a pour coordonnées (x~;~y) dans ce repère

c'est dire que  \vec{AM}=x\vec{AB}+y\vec{AC}

Posté par
alphaetbeta22
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 19:26

Ah d'accord je vois ! Donc C est tel que AC= 1AC +0AB ? Donc C (1;0) ?

Posté par
hekla
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 19:41

non parce qu'il faut respecter l'ordre

le premier vecteur est  \vec{AB} (AB) est donc l'axe des abscisses

  \vec{AC}=0\vec{AB}+1\vec{AC} donc C (0~;~1)

(AC) est l'axe des ordonnées

Posté par
alphaetbeta22
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 20:03

Oui effectivement j'ai remarqué mon erreur après avoir posté
Donc A(0;0) B(1;0) C(0;1) J'ai comrpris la méthode mais qu'en est il de D puisqu'il ne figure pas dans mon repère, donc AD=AB+BD ? dans ce cas BD=AC ?
Alors, AD= 1AB+1AC  donc D(1;1) ? Je ne suis pas sûre

Posté par
hekla
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 20:18

en partie d'accord

\vec{BD}=\dfrac{1}{9}\vec{AB} par hypothèse

on veut \vec{AD}  en fonction de \vec{AB} et \vec{AC}

\vec{AD}=\vec{AB}+\vec{BD}=\vec{AB}+\dfrac{1}{9}\vec{AB}=\dfrac{10}{9}\vec{AB}

d'où \vec{AD}=\dfrac{10}{9}\vec{AB}+0\vec{AC}

Posté par
alphaetbeta22
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 21:16

Ah oui effectivement j'ai compris !
J'en déduis donc pour E
AE=AC+CE
AE=AC+3/4CB
AE=AC+3/4CA+3/4AB
AE=AC-3/4AC+3/4AB
AE=1/4AC+3/4AB
AE=3/4AB+1/4AC
Donc, E(3/4;1/4)

Posté par
hekla
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 21:20

bien

D, E, F alignés  traduction ?

rappel F(0~;~k)

Posté par
alphaetbeta22
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 21:35

Pour savoir si D,E et F sont alignés il suffit de montrer que les vecteurs DE et EF sont colinéaires

Donc, DE=(xE-xD;yE-yD)
DE=(3/4-10/9 ; 1/4-0)
DE= (-13/36 ; 1/4)

EF= (xF-xE ; yF-yE)
EF= (0-3/4 ; k-1/4)
EF= (-3/4 ; k-1/4)

Et là je suis un peu bloqué avec l'ordonnée de EF k-1/4 je ne sais pas trop comment m'y prendre

Posté par
hekla
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 21:41

on ne veut pas savoir si les points sont alignés on le sait  puisque (DE) coupe (AC) en F
par conséquent  on sait que les vecteurs \vec{DE} et \vec{EF} sont colinéaires
écrivez la condition de colinéarité
vous aurez ainsi une équation en k à résoudre

Posté par
alphaetbeta22
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 21:58

Condition de colinéarité : xy'-x'y=0

Donc, -13/36 x k-1/4 - (-3/4) x 1/4 = 0

Je ne sais pas comment m'y prendre pour le membre de gauche dois-je faire
-13/36k -1/4 x -3/16=0
-13/36k - 3/64=0
-13/36k = 3/64
k= -27/208 ??

Posté par
hekla
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 22:15

\vec{DE}\qquad \dbinom{-\frac{13}{36}}{\frac{1}{4}}\qquad \vec{EF}\quad \dbinom{\frac{-3}{4}}{k-\frac{1}{4}}

-\dfrac{13}{36}\left(k-\dfrac{1}{4}\right)+\dfrac{3}{4}\times \dfrac{1}{4}=0

on développe

-\dfrac{13}{36}k+\dfrac{13}{144}+\dfrac{3}{16}=0

en multipliant par 144

-52k+13+27=0

Posté par
alphaetbeta22
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 22:22

Je vois j'avais fais une erreur de signe !
Merci beaucoup pour votre aide et pour votre temps cela m'a beaucoup aidé et j'ai compris.
Bonne fin de soirée et bon week-end !

Posté par
hekla
re : DM maths vecteurs 05-10-18 à 22:34

pour vérifier vous pouvez écrire  H=A+10/13vec[A,C]
normalement le point H se superpose au point F
c'est pour cela qu'il faut donner un autre nom

le plus important est que vous ayez compris

de rien

bonne soirée



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