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Niveau terminale
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Ensemble de points, cercle ?

Posté par
typhlo
05-04-11 à 20:43

Bonjour,

J'ai une question, si nous avons un segment [AG] et que l'on nous demande de déterminer l'ensemble (E) des points M de l'espace tels que : 4\vec{MG}.\vec{MB}=0.
L'ensemble de ces points est le cercle de rayon [GB] passant par M?
Je dois dire que le "4" devant \vec{MG} me fait douter alors je demande au cas où, j'ai peur d'oublier un élément
Merci d'avance !

Posté par
geo3
re : Ensemble de points, cercle ? 05-04-11 à 20:52

Bonsoir
le 4 ne sert à rien mais je dirais qu'il s'agit de la sphère de diamètre GB ( c'est dans l'espace) mais B n'est pas donné ( bizarre)
A+

Posté par
typhlo
re : Ensemble de points, cercle ? 05-04-11 à 21:09

Merci beaucoup ! C'est bien dans l'espace.

Oui en fait j'ai pas recopié tout l'énoncé car j'ai trouvé pour toutes les autres questions.
Tout se passe dans un cube OABCO'A'B'C' avec G bar de (0;1)(A;1) et (C;3) et J milieu de [OA]
Et on sait que 4MG.MB=0 Pour un M un point quelconque de l'espace.
Tu confirme ta réponse ?
Encore merci !

Posté par
geo3
re : Ensemble de points, cercle ? 05-04-11 à 21:44

Alors oui je confirme ma réponse
A+

Posté par
typhlo
re : Ensemble de points, cercle ? 05-04-11 à 21:59

Je bloque encore....

On a \vec{MO}+\vec{MA}+\vec{MC}=4\vec{MG} prouvé dans une question précédente.

On doit déterminer l'ensemble (K) des points M tels que :
(\vec{MO}+\vec{MA}+\vec{MC}).(\vec{MO}+\vec{MA}-2\vec{MC})=0

Je suppose qu'il faut pouvoir trouver un vecteur \vec{M...} à partir de \vec{MO}+\vec{MA}-2\vec{MC} mais je vois pas du tout comment.

Merci d'avance !

Posté par
typhlo
re : Ensemble de points, cercle ? 05-04-11 à 23:49

Aidez-moi s'il vous plait!

Posté par
dhalte
re : Ensemble de points, cercle ? 06-04-11 à 05:33

On te donne cet exercice en Terminale, mais tu as fait le même en Première, seulement c'était dans le plan

La démarche est identique, mais la mémoire flanche...

\vec{MG}\vec{MB}=0 est l'ensemble des points M tel que l'angle \hat{GMB} est un angle droit. On peut, comme l'a fait geo3, en déduire immédiatement qu'il s'agit de la sphère de diamètre [GB], ou si on veut le redémontrer (ce rappel ne te fera pas de mal), introduire le milieu de [GB], qu'on peut appeler X.

\vec{MG}.\vec{MB}=0

(\vec{MX}+\vec{XG}).(\vec{MX}+\vec{XB})=0

\vec{MX}.\vec{MX}+\vec{XG}.\vec{MX} + \vec{MX}.\vec{XB}+\vec{XG}.\vec{XB}=0

\vec{MX}^2+(\vec{XG}+\vec{XB}).\vec{MX} + (-\vec{XB}).\vec{XB}=0

MX^2+(\vec{0}).\vec{MX} = XB^2

XM=XB

Les points M sont les points de la sphère de centre X, milieu de [GB], de rayon XB, cette sphère a donc bien pour diamètre [GB]

Pour l'autre relation :
(\vec{MO}+\vec{MA}+\vec{MC}).(\vec{MO}+\vec{MA}-2\vec{MC})=0

en examinant l'expression, on considère d'abord
\vec{MO}+\vec{MA}+\vec{MC}
qui est une expression typique apparaissant dans le cours sur les barycentres
on considère alors le système de points pondérés
(O,1), (A,1), (C,1)
la somme des masses vaut 3, et n'est donc pas nulle
donc ce système admet un barycentre qu'on peut appeler T (qui est le centre de gravité du triangle OAC), et qui vérifie
\vec{TO}+\vec{TA}+\vec{TC}=\vec0

une relation de Chasles plus tard, l'expression
\vec{MO}+\vec{MA}+\vec{MC}
est égale à
3\vec{MT}

on considère ensuite
\vec{MO}+\vec{MA}-2\vec{MC}
on considère alors le système de points pondérés
(O,1), (A,1), (C,-2)
la somme des masses vaut 0, et est donc nulle
l'expression
\vec{MO}+\vec{MA}-2\vec{MC}
est donc constante
Et là aussi, avec Chasles, on établit rapidement que
\vec{MO}+\vec{MA}-2\vec{MC}=\vec{CO}+\vec{CA}

Et donc
(\vec{MO}+\vec{MA}+\vec{MC}).(\vec{MO}+\vec{MA}-2\vec{MC})=0
devient
\vec{TM}.(\vec{CO}+\vec{CA})=0

ces deux vecteurs sont orthogonaux
Les points M qui vérifient cette relation sont dans le plan passant par M, perpendiculaire à toute droite de vecteur directeur \vec{CO}+\vec{CA}



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