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Géométrie vectorielle 2

Posté par
Kekeee
22-05-20 à 13:29

Bonjour, j'ai besoin d'aide pour cet exercice:

ABCD est un tétraèdre, E et F sont les points définis par: \vec{BE}
= - 1/2\vec{BD}
et \vec{AF}
=\vec{CE}.

I et J sont les milieux respectifs des arêtes [AD] et [AB].

1. a. Les vecteurs \vec{AF}, \vec{CB} et \vec{CA} sont-ils coplanaires?

     b. Les points A, F, C et B sont-ils coplanaires?

2. Les points I, J, B et E sont-ils coplanaires?

3. a. Démontrer que 2 \vec{CJ}-\vec{CF}=\vec{JI}

      b. En déduire que les vecteurs \vec{CI}, \vec{CJ} et \vec{CF} sont coplanaires.

  c. Que peut-on en déduire pour les points C, I, J et F?

Voilà je ne sais pas trop comment m'y prendre dès la première question. Merci de votre aide.

Posté par
carpediem
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 13:34

salut

peut-être lire un cours pour savoir ce que signifie et comment se traduit le fait que trois vecteurs soient coplanaires ...

Posté par
carpediem
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 13:38

en plus tu as la réponse ici : Géométrie vectorielle ...

faire des exercices c'est bien mais il faut qu'il en reste quelque chose ...

Posté par
Mateo_13
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 13:47

Bonjour,

refais le dessin sur une feuille de papier,
et les arguments viendront avec les théorèmes du cours et ce que tu vois ci-dessous :
Géométrie vectorielle 2
*image redimensionnée*

Cordialement,
--
Mateo.

** image supprimée **

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 14:03

Bonjourcarpediem, trois vecteur sont coplanaires si l'un peut s'exprimer par la somme des deux autres avec des coefficients réels.

Bonjour Mateo_13 j'ai refais le dessin mais il ne ressemble pas à celui-ci.

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 14:05

carpediem la différence avec cette exercices c'est que je n'ai pas les coordonnées des vecteurs...

Posté par
carpediem
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 14:48

certes mais il y a toujours la relation de Chasles ...

et tu peux toujours te donner trois vecteurs linéairement indépendants ...

enfin il existe une autre propriété concernant les points extrémités de tes vecteurs ...

les points A, B et C sont dans le plan (ABC) engendré par les vecteurs CA et CB donc dans le plan (C, CA, CB)

à quelle condition le vecteurs AF peut-il être combinaison linéaire des vecteurs CA et CB ?

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 15:03

A la condition que les vecteurs AF, CA et CB soient coplanaires ?

C'est ça?

Posté par
carpediem
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 15:08

ha ben ça Mr de La Palisse n'aurait pas dit mieux !!!

carpediem @ 22-05-2020 à 14:48

certes mais il y a toujours la relation de Chasles ...

et tu peux toujours te donner trois vecteurs linéairement indépendants ...

enfin il existe une autre propriété concernant les points extrémités de tes vecteurs ...

les points A, B et C sont dans le plan (ABC) engendré par les vecteurs CA et CB donc dans le plan (C, CA, CB)

à quelle condition le vecteurs AF peut-il être combinaison linéaire des vecteurs CA et CB ?

Posté par
carpediem
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 15:08

sachant que AF = CE ...

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 15:17

Lol je n'ai pas la référence de La Palisse malheureusement, j'espère que ce n'est pas trop péjoratif.

Sachant que AF=CE et c'est la que je bloque justement...

Je pourrais dire que CE=CB+BE (d'après la rel de Chasles).

Or BE=-1/2BD
Donc AF=CB-1/2BD....

Mais je ne suis pas sûr que BD appartiennent au plan (C, CA, CB)

Posté par
carpediem
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 16:15

carpediem @ 22-05-2020 à 14:48


enfin il existe une autre propriété concernant les points extrémités de tes vecteurs ...

les points A, B et C sont dans le plan (ABC) engendré par les vecteurs CA et CB donc dans le plan (C, CA, CB)

à quelle condition le vecteurs AF = CE peut-il être combinaison linéaire des vecteurs CA et CB ?

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 16:22

J'ai l'impression d'être pris pour un imbécile....
Ce n'est pas en recopiant ce que j'ai déjà lu que je vais trouver.

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 16:28

A condition que CE appartienne à (C; CA; CB) mais ça je le sais déjà, ça ne m'avance pas plus..

Posté par
PLSVU
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 16:34

Bonjour,
Pour détendre l'atmosphère ...
Autre  façon de voir les choses , plus terre à terre , pourquoi  les pliants pour  les pécheurs ont-ils   seulement trois pieds?

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 16:38

C'est une blague?

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 16:39

Bon je vais me débrouiller seul...

Posté par
carpediem
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 16:42

le vecteur CE commence par C et e termine par E ...

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 16:46

Et ça ne veut en aucun cas dire que E appartient au plan (C; CA; CB)!
Le vecteur CE n'appartient pas forcément par au plan (C; CA; CB) même si lorsqu'on fait une figure cela paraît évident, non?
Je ne trouve pas ça rigoureux.

Posté par
carpediem
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 16:53

ben si c'est la définition d'un plan en tant qu'ensemble de points :

le point M appartient au plan (A, u, v) si et seulement si il existe des réels x et y tels que AM = xu + yv

d'ailleurs trivialement (niveau seconde) le couple (x, y) est le couple des coordonnées de M dans le plan (A, u, v)

or E n'appartient pas au plan (A, B, C) (il appartient au plan (C, B, D) puisque CE = (1/2)(CB + CD) et ton couple (x, y) est dans ce cas par exemple (1/2, 1/2)) car il n'appartient pas à la droite (CB) ...

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 16:58

Comment pouvez vous dire que:
CE=(1/2)(CB+CD)?

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 17:01

C'est plutôt CB-1/2BD, non?

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 17:03

Vous venez de dire vous même que E n'appartenait pas au plan (ABC) donc le vecteur CE n'appartient pas à ce plan non plus? Donc CE, CB et CA ne sont pas coplanaires?

Posté par
PLSVU
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 18:24


OK,  pourquoi  mettre des points d'interrogation ?
remarque sur la figure de Mateo_13 le point E est mal placé
E [BD],
il est sur la droite (BD) en dessous   du plan( ABC)

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 18:34

Oui merci, ça je l'avais vu aussi...

Kekeee @ 22-05-2020 à 14:03

Bonjourcarpediem, trois vecteur sont coplanaires si l'un peut s'exprimer par la somme des deux autres avec des coefficients réels.

Bonjour Mateo_13 j'ai refais le dessin mais il ne ressemble pas à celui-ci.

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 18:34

Je ne comprend pas, là réponse finale doit être AF, CB et CA coplanaires ou non coplanaires?

Posté par
Mateo_13
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 18:42

Comme \overrightarrow{AF} = \overrightarrow{CE}, est-ce que \overrightarrow{CE}, \overrightarrow{CB} et \overrightarrow{CA} sont coplanaires, en regardant le dessin ?

Comment peux-tu le justifier ?

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 18:49

Non pour moi CE, CB et CA ne sont pas coplanaires?

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 18:53

PLSVU les points d'interrogation présentent ma perpétuelle incertitude...

Posté par
PLSVU
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 18:59

Comme te l'indique carpediem,
En partant des données de l'énoncé
   \vec{AF}= \vec{CE}=\vec{CB}+\vec{BE}=\vec{CB}-0.5\vec{BD}\neq a\vec{CA}+b\vec{CF}
a; b  réels
  On ne peut pas exprimer le vecteur CE   uniquement en fonction des vecteurs CA  et CF ,  
par conséquent ces trois vecteurs ne sont pas coplanaires

  

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 19:06

Pour le justifier je dirais que D n'appartient pas au plan (ABC) car ABCD est un tétraèdre donc le vecteur DB n'appartient pas au plan (ABC).

Or, comme AF=CE et que CE=CB+BE (d'après la rel de Chasles) avec BE=-1/2BD alors AF n'appartient pas au même plan que CB er CA?

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 19:13

Pour ma part, je pensais que carpediem cherchait à me faire trouver ces 3 vecteurs coplanaires...

Kekeee @ 22-05-2020 à 16:46

Et ça ne veut en aucun cas dire que E appartient au plan (C; CA; CB)!
Le vecteur CE n'appartient pas forcément par au plan (C; CA; CB) même si lorsqu'on fait une figure cela paraît évident, non?
Je ne trouve pas ça rigoureux.


carpediem @ 22-05-2020 à 16:53

ben si c'est la définition d'un plan en tant qu'ensemble de points :

le point M appartient au plan (A, u, v) si et seulement si il existe des réels x et y tels que AM = xu + yv


Et il ne semble pas que carpediem m'ait dit que AF=CE=CB-1/2BD mais plutot que
carpediem @ 22-05-2020 à 16:53

CE = (1/2)(CB + CD)
.... ce qui est différent non?

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 19:19

Par contrePLSVU ce n'est pas avec les vecteur CA et CB qu'il faudrait voir s'il on peut exprimer le vecteur AF pour voir s'ils appartiennent au même plan?

Posté par
PLSVU
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 19:21

ne parle pas du point D   ...
\vec{CE}=\vec{CB}+\vec{BE}=\vec{CB}-0.5\vec{BD}\neq a\vec{CA}+b\vec{CF}
Pour le vecteur CE les réels a, b n'existent  pas ....

  Il  voulait que tu trouves qu'on ne pouvait pas exprimer  le vecteur CE en fonction des vecteurs CA et CB
  ( c'est un excellent prof)
revois  ce cours sur vecteurs coplanaires


malou edit > lien réparé

Posté par
carpediem
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 20:51

merci PLSVU

mes résultats sont basés sur la figure de Mateo_13 mais le raisonnement est identique et basé sur la propriété rappelée à 16h53 ... que tu dois avoir dans ton cours !!

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 22-05-20 à 22:46

Je ne remet pas en question l'excellence de carpediem sur le sujet, je n'en doute pas.

C'est juste que je n'ai pas compris... je l'avais bien compris que les vecteurs n'étaient colinéaires au bout d'un moment, c'était juste la démonstration calculatoire qui me posait problème.

Enfin bref, merci pour cette étape. Je vais encore vous embêter pour la suite...

1)b) On en deduis que les points A, B, C et F ne sont pas coplanaires.

2) Comment faire?

Posté par
PLSVU
re : Géométrie vectorielle 2 23-05-20 à 08:31

2) regarde les données concernant les points E ,I  et  J
\vec{BE}=-0,5\vec{BD}
I et J sont les milieux respectifs des arêtes [AD] et [AB].
dans le plan (ABD)....

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 23-05-20 à 10:41

Donc AI=1/2AD et AJ=1/2AB

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 23-05-20 à 10:43

Ah mais non, ce que vous avez dit PLSVU est suffisant non?

Posté par
PLSVU
re : Géométrie vectorielle 2 23-05-20 à 11:32

I et J sont les milieux respectifs des arêtes [AD] et [AB]. ils sont dans le plan (ABD).
donc   il reste à prouver que  E   est aussi dans le plan (ABD).......

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 23-05-20 à 11:35

La il faut plutôt utiliser la géométrie planaire ducoup?

Comme BE=-1/2BD alors E appartient à (BD) qui est incluse dans (ABD)

Posté par
PLSVU
re : Géométrie vectorielle 2 23-05-20 à 11:49

OK
passons à la 3)
2\vec{CJ}-\vec{CF}=\vec{JI}

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 23-05-20 à 12:14

J'ai réussi à démontrer l'égalité il me semble...

   2CJ-CF=2(CA+AJ)-CA-AF
2CJ-CF=2(CA+AJ)-CA-CE

Or, CE=CB+BE=CB+1/2DB
Et, AJ=1/2AB

Donc; 2CJ-CF=CA+AB-CB-1/2DB
2CJ-CF=-1/2DB=-IJ=JI

Ainsi; 2CJ-CF=JI

3)b) On a alors: 2CJ-CF=JC+CI
   CI=2CJ-CF-JC
   CI=3CJ-CF

Par conséquent (d'après une propriété) CI, CJ et CF sont coplanaires.

3)c) On en déduit que les points C, I, J et F sont coplanaires par équivalence de la propriété.

Posté par
PLSVU
re : Géométrie vectorielle 2 23-05-20 à 12:27

Tout  en  vecteur
j'ai vérifié ton calcul   ( en vecteurs)..
tu ne justifies pas que  -1/2DB=-IJ=JI (    souvenir de collège....)
et 3b)
CI=3CJ-CF   OK

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 23-05-20 à 12:57

Oui oui bien sûr tout en vecteur.

D'après le théorème de Thalès on a:
AI/AD=AJ/AB=IJ/DB=1/2
( car I et J sont les milieux respectifs de [AD] et [AB])

Donc;  DB=2IJ 1/2DB=IJ-1/2DB=-IJ=JI

(Tout en vecteur)

Posté par
PLSVU
re : Géométrie vectorielle 2 23-05-20 à 13:29

je citerai  plutôt cette propriété
Dans un triangle, la longueur du segment joignant les milieux de deux côtés est égale à la moitié de la longueur du troisième côté.

Posté par
Kekeee
re : Géométrie vectorielle 2 23-05-20 à 13:58

Ok merci beaucoup

Posté par
PLSVU
re : Géométrie vectorielle 2 23-05-20 à 15:19



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