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Géo. dans l espace et barycentre

Posté par LePilou (invité) 28-12-04 à 15:50

Salut à tous !
J'ai un petit problème pour faire la dernière question d'un exercice de math de Premiere S.
On a un tétraedre ABCD
I milieu de [BD]
J milieu de [CD]
E barycentre de (A,-2);(B,3)
F barycentre de (A,-2);(C,3)
On a démontré que E,F,I,J coplanaires, puis en 2)a) que E,I,K alignés et F,J,K alignés.
La dernière question est : démontrer que AK = (3/5)AD  (égalité vectorielle)
Je ne sais pas trop comment m'y ^prendre, j'ai pensé qu'on devrait utiliser des relations dans le triangle EFK et le plan (EFIJ) mais je ne suis arrivé à rien en décomposant... ce n'est pas faute d'avoir essayer
Je vous remercie beaucoup d'avance de votre aide
Pilou

Posté par
siOk
re : Géo. dans l espace et barycentre 28-12-04 à 15:53

Bonjour,

Tu ne dis pas comment K est défini.

As-tu essayé de montré que:  K = Bar{(A,2), (D,3)} ?

Posté par nisha (invité)re : Géo. dans l espace et barycentre 28-12-04 à 15:54

que représente le point K?

Posté par LePilou (invité)re : Géo. dans l espace et barycentre 28-12-04 à 15:55

Oh excusez moi, la droite (AD) coupe le plan (EFI) en K
Désolé, c'était une information donnée après la première question alors j'avais oublié de la mettre

Posté par
siOk
re : Géo. dans l espace et barycentre 28-12-04 à 16:09

Avec les baryentres

Tu poses U = Bar{(E, 1), (I, -6)}
donc U est bien dans le plan (EFI)

Tu montres que U = Bar{(A, -2), (D, -3)}  (*)
donc U est sur (AD)

donc K et U sont confondues
et (*) te donnes ta relation vectorielle.


Enfin sauf erreur et comme je n'ai pas fais les preimères questions, je ne suis peut-être pas dans la logique du problème.



Posté par LePilou (invité)re : Géo. dans l espace et barycentre 28-12-04 à 16:35

Ca me semble bien comme résonnement mais j'ai encore quelques difficultés :
- U = Bar{(E, 1), (I, -6)}  si on veut démontrer que U et K sont confondus, U ne devrait-il pas être le barycentre de {(E, -6), (I, 1)} plutot ? de plus, comment as-tu choisis ces coefficients ?
- comment démontrer que U = Bar{(A, -2), (D, -3)} ? je suis un peu avancé par le fait que U est le barycentre  de xxxxx mais en décomposant etc. je n'arrive pas à l'égalité voulue pour prouver qu'il s'agit de ce barycentre
Merci de ton aide

Posté par
siOk
re : Géo. dans l espace et barycentre 28-12-04 à 17:03

Comment j'ai cherché
L'égalité vectorielle revient à dire K = Bar{(A, 2), (D, 3)}

D'où l'idée de poser V = Bar{(A, 2), (D, 3)}
V est donc bien sur (AD) reste à montrer que V est dans le plan (EFI) et ainsi V et K seront confondus ...

Or E = Bar{((A,-2);(B,3) }  donc on fait apparaître (A,-2) et (B,3) dans V

V = Bar{(A, 2), (D, 3)} = Bar{(A, -2), (D, -3)}
V = Bar{(A, -2), (B, 3), (B, -3), (D, -3)}  
et en utilisant l'associativité du barycentre
V = Bar{(E, 1), (B, -3), (D, -3)}
et en utilisant l'associativité du barycentre
V = Bar{(E, 1), (I, -6)}

Pour le faire plus propement, je repars à l'envers
On pose U = Bar{(E,1), (I, -6)}
...

Posté par LePilou (invité)Un GRAND merci 28-12-04 à 17:30

Merci beaucoup siOk !! J'ai rédigé tout ça et je suis content d'avoir pu finir ce DM. Je félicite toute l'équipe de l'Ile pour son aide bénévole très appréciée   
Merci encore

Posté par
siOk
re : Géo. dans l espace et barycentre 28-12-04 à 17:42

Une rédaction
On pose U = Bar{(E,1), (I, -6)}

Remarquons que U est sur (EI) donc dans le plan (EFI)
et de plus, \vec{UE}-6\vec{UI}=\vec{0}

Comme I est le milieu de [BD] donc le barycentre de (E, -3) et (D, -3),
en utilisant la relation fondamentale du barycentre avec M = U
-6\vec{UI}=-3\vec{UB}-3\vec{UD}

en reportant
\vec{UE}-3\vec{UB}-3\vec{UD}=\vec{0}

Comme E = Bar{(A, -2), (B, 3)}, en utilisant la relation fondamentale,  
\vec{UE}=-2\vec{UA}+3\vec{UB}

en reportant
-2\vec{UA}+3\vec{UB}-3\vec{UB}-3\vec{UD}=\vec{0}
-2\vec{UA}-3\vec{UD}=\vec{0}
2\vec{UA}+3\vec{UD}=\vec{0}

donc U = Bar{(A, 2), (D, 3)}
donc U est aussi sur (AD)

U est à l'intersection de (AD) et (EFI) donc E et U sont confondus

De plus, K = Bar{(A, 2), (D, 3)} entraine que:
\vec{AK}=\frac{3}{5}\vec{AD}



Ici, je nutilise pas lassociativité, mais j'ai calqué mes égalités vectorielles sur ce que j'avais éris avant.



Posté par LePilou (invité)re : Géo. dans l espace et barycentre 28-12-04 à 18:11

Merci merci je n'en demandais pas tant
Bonne soirée



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