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Niveau seconde
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Moyenne harmonique.

Posté par
_Estelle_
29-12-05 à 10:55

Bonjour à tous

Moyenne harmonique : la moyenne harmonique de a et b est le nombre réel h tel que 3$ h = \frac{2ab}{a+b}

Montrer que 3$ h = \frac{2ab}{a+b} peut aussi s'écrire 3$ \frac{1}{h} = \frac{1}{2} \times ( \frac {1}{a} + \frac {1}{b})

Faire une phrase pour dire ce que représente 3$ \frac{1}{h} pour \frac{1}{a} et 3$ \frac{1}{b}. En déduire alors que 3$\frac{1}{b} < \frac{1}{h} < \frac{1}{a} puis que a < h < b.


J'ai écrit :

3$ h = \frac{2ab}{a+b} soit 3$\frac{1}{h} = \frac{1}{\frac{2ab}{a+b}} = \frac {a+b}{2ab}
Mais je ne vois pas comment arriver à 3$ \frac{1}{h} = \frac{1}{2} \times ( \frac {1}{a} + \frac {1}{b})

Merci d'avance de vos réponses.

Philoux : eh oui c'est encore moi avec les moyennes...^^

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 10:56

salut estelle

toujours les moyennes

Philoux

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 10:57

je viens de lire ton post-scriptum en indice...

Philoux

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 10:59

de 1/h = (a+b)/2ab

rappel (A+B)/C = A/C + B/C

Philoux

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 10:59

Oui toujours les moyennes en fait j'ai une feuille recto verso à faire sur "Moyennes arithmétique, géométrique,harmonique, quadratique". Donc j'en ai encore beaucoup d'autres à faire dans ce goût-là...

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 11:01

Donc 1/h = (a+b)/2ab = a/2ab + b/2ab mais je ne vois pas la suite ?

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 11:04

J'ai trouvé :

1/h = (a+b)/2ab
= a/2ab + b/2ab
= 1/2b + 1/2a
= 1/2 (1/a + 1/b)

Est-ce bon ?

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 11:07

oui (cf 10:59)

Philoux

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 11:07

et ta phrase ?

Philoux

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 11:11

Puisque 1/h = 1/2 (1/a + 1/b), 1/h est la moitié de la somme de 1/a et 1/b.

Mais je ne pense pas que ce soit ça.

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 11:13

si c'est ça

si tu posais H=1/h A=1/a et B=1/b, tu aurais H=(A+B)/2

ce qui doit être plus parlant pour toi...

la suite ?

Philoux

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 11:13

on se prend au jeu des énigmes ?

Philoux

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 11:16

Déja je sais que si 1/b < 1/h < 1/a alors a < h < b puisque ce sont les inverses.

Sinon pour 1/b < 1/h < 1/a, puisque de la moitié de la somme forcément a < h < b. Mais en répondant comme ça, je me retrouve "à l'envers" de la question posée, non ?

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 11:19

je pense que tu as oublié d'indiquer que a < b (au début de l'énoncé, sûrement)

non ?

Philoux

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 11:19

Je les fait depuis que je suis ici mais j'ai abandonné ces derniers temps par manque de temps (je sais quelle belle répétition mais je n'ai pas envie de me creuser lâ tête à trouver une autre tournure ^^). Je comptais m'y remettre pendant les vacances mais la 1ere semaine j'ai eu un petit problème de santé qui m'a cloué à l'hôpital...

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 11:20

Oui désolée a et b sont deux nombres réels strictement positifs et on prendra pour tout ce qui suit 0 < a < b.

Posté par ronan43 (invité)re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 11:21

salut philoux c'est ronan43
pourriez vous m'aider pour mn exercice: exercice 7
parce que je suis vraiment bloké.
merci

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 11:34

si a < b

a+a < b+a

2a < a+b

a < (a+b)/2

-------------

si a < b

a+b < b+b

a+b < 2b

(a+b)/2 < b

ainsi

a < moyenne arithmétique de (a,b) < b

tu continues ?

Philoux

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 11:43

Euh... Philoux est ce que ton post de 11:34 s'adresse à moi ? Parce qu'il s'agit de moyenne harmonique pas arithmétique...

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 11:47

oui estelle

je te rappelle que 1/h est la moyenne arithmétique de 1/a et 1/b...

Phloux

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 12:00

Donc la moyenne harmonique est l'inverse de la moyenne arithmétique ?

si a < b

alors 1/a < 1/b

1/a + 1/a < 1/b + 1/a

2/a < 1/a + 1/b

1/a < 1/2 (1/a + 1/b)

--------------------------

1/a < 1/b

1/a + 1/b < 1/b + 1/b

1/a + 1/b < 2/b

1/2 (1/a + 1/b) < 1/b

ainsi

1/a < 1/2 (1/a + 1/b) < 1/b

C'est ça ?  

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 12:01

sauf que si a < b => 1/b < 1/a

Philoux

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 12:03

Ah oui... donc c'est la même chose en inversant tout ? et ainsi 1/b < 1/2 (1/a+1/b) < 1/a ?

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 12:07

d'où 1/b < 1/h < 1/a

et tu peux donc trouver que a < h < b

Philoux

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 12:09

Merci beaucoup Philoux.

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 12:11

de rien estelle

relis le lien wiki que je t'avais fournis : il y avait, de mémoire, cette démo, je crois

Philoux

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 12:17

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 12:26

Episode moyenne harmonique suite :

Justifier que rapport de l'aire et du périmètre du rectangle de côté a et b est égal au rapport de l'aire et du périmètre du carré de côté h.

Donc il faut montrer que ab/2(a+b) = h²/4h.

Soit que 3$ \frac{ab}{2(a+b)} = \frac{(\frac{2ab}{a+b})^2}{4(\frac{2ab}{a+b})}

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 12:28

...

Philoux

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 12:42

Donc vérifions que les produits en croix soit égaux donc :

ab x 4 x 2ab/(a+b) = 4ab x 2ab/(a+b)
= (8a²b²)/(a+b)

2(a+b) x (2ab/(a+b))² = 2(a+b) x (4a²b²/a²+2ab+b²)
= (a+b) x (8a²b²)/(a²+2ab+b²)

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 12:44

sans faire les produits en crois tu pouvais facilement simplifier h²/4h = h/4=...

c'était immédiat

Philoux

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 12:52

Tu as raison

Donc ab/2(a+b) = h²/4h = h/4
= [ab/(a+b)] x 1/4
= 2ab/4(a+b)
d'où ab/2(a+b) = ab/2(a+b)

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 13:23

Suite :

Le ponit H cherché est la projection orthogonale du point K sur la droite (AB).

1 Exprimer cos KÔH en fonction des longueurs des côtés dans le triangle OHK rectangle en H.
Exprimer sin KMO en fonction des longueurs des côtés dans le triangle OKM rectangle en K.
Justifier que cos KÔH = sin KMO. Déduire de cette égalité que OK² = OH * OM.
Remplacer OK et OM par les valeurs précédemment obtenues et conclure.

2 Montrer que le point H du segment [AB]  vérifie aussi la condition OA/OB = HA/HB (transformer l'égalité en utilisant les abscisses des points et retrouver h = 2ab/(a+b) ).

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 13:23

*point

la figure arrive...

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 13:30

Finalement la figure n'arrive pas je n'arrive pas à la tracer...

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 13:57

En tout cas, merci beaucoup Philoux.

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 13:59

De rien Estelle

Philoux

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 15:04

Voici l'image et l'énoncé complet :

Sur la droite graudée et orientée d'origine O, A et B sont les ponits d'abscisses repscectives a et b. Le point H cherché est la projection orthogonale du point K sur la droite (AB).

1 Exprimer cos KÔH en fonction des longueurs des côtés dans le triangle OHK rectangle en H.
Exprimer sin KMO en fonction des longueurs des côtés dans le triangle OKM rectangle en K.
Justifier que cos KÔH = sin KMO. Déduire de cette égalité que OK² = OH * OM.
Remplacer OK et OM par les valeurs précédemment obtenues et conclure.

2 Montrer que le point H du segment [AB]  vérifie aussi la condition OA/OB = HA/HB (transformer l'égalité en utilisant les abscisses des points et retrouver h = 2ab/(a+b) ).

Je ne comprends déjà pas l'énoncé : qu'est-ce qu'une projection orthogonale ?

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 15:05

...l'image :

Moyenne harmonique.

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 15:27

Je trouve :
cos KOH = OH/OK
sin KMO = OK/MK

mais qu'est-ce qu'une projection orthogonale et qu'est-ce que l'expression "en fonction des longueurs des côtés" veut dire ?

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 29-12-05 à 18:59

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 30-12-05 à 09:24

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 30-12-05 à 09:29

salut Estelle

revois ton sinus à partir des consignes...

Philoux

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 30-12-05 à 09:34

Salut Philoux,
merci de m'aider encore.

dans OKM rectangle en K
sin KMO = opposé/adjacent = OK/MK

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 30-12-05 à 09:37

revois la définition du sinus...

Philoux

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 30-12-05 à 09:39

Oui désolée, c'est :

sin KMO = opposé/hypoténuse = OK/OM

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 30-12-05 à 09:40

tu peux donc continuer...

Philoux

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 30-12-05 à 09:41

Exprimer cos KÔH en fonction des longueurs des côtés dans le triangle OHK rectangle en H.
Exprimer sin KMO en fonction des longueurs des côtés dans le triangle OKM rectangle en K.

en fonction des longueurs des côtés ?

Posté par philoux (invité)re : Moyenne harmonique. 30-12-05 à 09:45

je ne vois pas ce qui te gêne ?

les longueurs de côtés du triangle OHK sont OH, OK et HK...

Philoux

Posté par
_Estelle_
re : Moyenne harmonique. 30-12-05 à 09:50

Je pensais que c'était autre chose...

cos KÔH = sin KMO

OH/OK = OK/OM

Donc les produits en croix sont égaux d'où OK² = OH x OM

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